JP2021117315A - Projection optical system and projector - Google Patents

Projection optical system and projector Download PDF

Info

Publication number
JP2021117315A
JP2021117315A JP2020009800A JP2020009800A JP2021117315A JP 2021117315 A JP2021117315 A JP 2021117315A JP 2020009800 A JP2020009800 A JP 2020009800A JP 2020009800 A JP2020009800 A JP 2020009800A JP 2021117315 A JP2021117315 A JP 2021117315A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
projection optical
refraction
projection
lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020009800A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7120259B2 (en
Inventor
栄時 守国
Hidetoki Morikuni
栄時 守国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2020009800A priority Critical patent/JP7120259B2/en
Priority to US17/156,046 priority patent/US11754916B2/en
Priority to CN202110088018.1A priority patent/CN113176699B/en
Publication of JP2021117315A publication Critical patent/JP2021117315A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7120259B2 publication Critical patent/JP7120259B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/142Adjusting of projection optics
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/28Reflectors in projection beam
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G02B13/0065Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element having a beam-folding prism or mirror
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/16Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use in conjunction with image converters or intensifiers, or for use with projectors, e.g. objectives for projection TV
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/08Catadioptric systems
    • G02B17/0804Catadioptric systems using two curved mirrors
    • G02B17/0816Catadioptric systems using two curved mirrors off-axis or unobscured systems in which not all of the mirrors share a common axis of rotational symmetry, e.g. at least one of the mirrors is warped, tilted or decentered with respect to the other elements
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2066Reflectors in illumination beam

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

To provide a projection optical system capable of reducing a projection distance.SOLUTION: A projection optical system 3A comprises a first optical system 31 and a second optical system 32 in order from a reduction side to an enlargement side. The second optical system 32 includes an optical element 33 having a transmission surface 34, a first reflection surface 35, a second reflection surface 36, and a second transmission surface 37 in order from the reduction side to the enlargement side. The second reflection surface 36 has a concave shape. A second optical axis N2 of the second reflection surface 36 intersects with a first optical axis N1 of the first optical system 31.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、投写光学系、およびプロジェクターに関する。 The present invention relates to a projection optical system and a projector.

画像形成部が形成した投写画像を、投写光学系により拡大して投写するプロジェクターは特許文献1に記載されている。同文献の投写光学系は、縮小側から拡大側に向かって順に第1光学系と、第2光学系と、からなる。第1光学系は複数枚のレンズを備える屈折光学系を備える。第2光学系は凹形状の反射面を備える反射ミラーからなる。画像形成部は、光源とライトバルブとを備える。画像形成部は、投写光学系の縮小側結像面に投写画像を形成する。投写光学系は、第1光学系と反射面との間に中間像を形成し、拡大側結像面に配置されたスクリーンに最終像を投写する。 Patent Document 1 describes a projector that magnifies and projects a projected image formed by an image forming unit by a projection optical system. The projection optical system of the same document includes a first optical system and a second optical system in this order from the reduction side to the enlargement side. The first optical system includes a refraction optical system including a plurality of lenses. The second optical system consists of a reflection mirror having a concave reflecting surface. The image forming unit includes a light source and a light bulb. The image forming unit forms a projected image on the reduced image plane of the projection optical system. The projection optical system forms an intermediate image between the first optical system and the reflecting surface, and projects the final image on a screen arranged on the magnifying side imaging surface.

特開2010−20344号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-20344

投写光学系およびプロジェクターには、投写距離を短くすることが要求されている。 The projection optical system and the projector are required to shorten the projection distance.

上記の課題を解決するために、本発明は、縮小側から拡大側に向かって順に、第1光学系と、第2光学系と、を備える投写光学系において、前記第2光学系は、前記縮小側から前記拡大側に向かって順に、第1透過面、第1反射面、第2反射面、および第2透過面を有する光学素子を備え、前記第2反射面は、凹形状を備え、前記第1光学系の第1光軸に対して前記第2反射面の第2光軸が交差していることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention relates to a projection optical system including a first optical system and a second optical system in order from the reduction side to the enlargement side. An optical element having a first transmission surface, a first reflection surface, a second reflection surface, and a second transmission surface is provided in this order from the reduction side to the expansion side, and the second reflection surface has a concave shape. The feature is that the second optical axis of the second reflecting surface intersects the first optical axis of the first optical system.

次に、本発明のプロジェクターは、上記の投写光学系と、前記投写光学系の縮小側結像面に投写画像を形成する画像形成部と、を有することを特徴とする。 Next, the projector of the present invention is characterized by having the above-mentioned projection optical system and an image forming unit that forms a projected image on the reduced image plane of the projection optical system.

投写光学系を備えるプロジェクターの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a projector provided with a projection optical system. 実施例1の投写光学系の全体を模式的に表す光線図である。It is a ray diagram which shows typically the whole of the projection optical system of Example 1. FIG. 実施例1の投写光学系の光線図である。It is a ray diagram of the projection optical system of Example 1. 実施例1の投写光学系の第2光学系の光線図である。It is a ray diagram of the 2nd optical system of the projection optical system of Example 1. FIG. 実施例1の投写光学系の光学素子の斜視図である。It is a perspective view of the optical element of the projection optical system of Example 1. FIG. 実施例1の投写光学系の光軸を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the optical axis of the projection optical system of Example 1. FIG. 実施例1の投写光学系の拡大側のMTFを示す図である。It is a figure which shows the MTF of the enlargement side of the projection optical system of Example 1. FIG. 実施例1の投写光学系のスポットダイアグラムである。It is a spot diagram of the projection optical system of Example 1. 実施例2の投写光学系の全体を模式的に表す光線図である。It is a ray diagram which shows typically the whole of the projection optical system of Example 2. 実施例2の投写光学系の光線図である。It is a ray diagram of the projection optical system of Example 2. 実施例2の投写光学系を上方から見た場合の光線図である。It is a ray diagram when the projection optical system of Example 2 is seen from above. 実施例2の投写光学系の光学素子の斜視図である。It is a perspective view of the optical element of the projection optical system of Example 2. FIG. 実施例2の投写光学系の光軸を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the optical axis of the projection optical system of Example 2. 実施例2の投写光学系の拡大側のMTFを示す図である。It is a figure which shows the MTF of the enlargement side of the projection optical system of Example 2. 実施例2の投写光学系のスポットダイアグラムである。It is a spot diagram of the projection optical system of Example 2. 実施例3の投写光学系の全体を模式的に表す光線図である。It is a ray diagram which shows typically the whole of the projection optical system of Example 3. 実施例3の投写光学系の光線図である。It is a ray diagram of the projection optical system of Example 3. 実施例3の投写光学系の光軸を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the optical axis of the projection optical system of Example 3. FIG. 実施例3の投写光学系の拡大側のMTFを示す図である。It is a figure which shows the MTF of the enlargement side of the projection optical system of Example 3. FIG. 実施例3の投写光学系のスポットダイアグラムである。It is a spot diagram of the projection optical system of Example 3. 実施例4の投写光学系の全体を模式的に表す光線図である。It is a ray diagram which shows typically the whole of the projection optical system of Example 4. 実施例4の投写光学系の光線図である。It is a ray diagram of the projection optical system of Example 4. 実施例4の投写光学系の光軸を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the optical axis of the projection optical system of Example 4. 実施例4の投写光学系の拡大側のMTFを示す図である。It is a figure which shows the MTF of the enlargement side of the projection optical system of Example 4. 実施例4の投写光学系のスポットダイアグラムである。It is a spot diagram of the projection optical system of Example 4. 実施例5の投写光学系の全体を模式的に表す光線図である。It is a ray diagram which shows typically the whole of the projection optical system of Example 5. 実施例5の投写光学系の光線図である。It is a ray diagram of the projection optical system of Example 5. 実施例5の投写光学系の光軸を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the optical axis of the projection optical system of Example 5. 実施例5の投写光学系の拡大側のMTFを示す図である。It is a figure which shows the MTF of the enlargement side of the projection optical system of Example 5. 実施例5の投写光学系のスポットダイアグラムである。It is a spot diagram of the projection optical system of Example 5. 実施例6の投写光学系の全体を模式的に表す光線図である。It is a ray diagram which shows typically the whole of the projection optical system of Example 6. 実施例6の投写光学系の光線図である。It is a ray diagram of the projection optical system of Example 6. 実施例6の投写光学系の光軸を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the optical axis of the projection optical system of Example 6. 実施例6の投写光学系の拡大側のMTFを示す図である。It is a figure which shows the MTF of the enlargement side of the projection optical system of Example 6. 実施例6の投写光学系のスポットダイアグラムである。It is a spot diagram of the projection optical system of Example 6.

以下に図面を参照して、本発明の実施形態に係る投写光学系およびこれを備えるプロジェクターについて詳細に説明する。 The projection optical system according to the embodiment of the present invention and the projector provided with the projection optical system will be described in detail with reference to the drawings below.

(プロジェクター)
図1は本発明の投写光学系3を備えるプロジェクターの概略構成図である。図1に示すように、プロジェクター1は、スクリーンSに投写する投写画像を生成する画像形成部2と、投写画像を拡大してスクリーンSに拡大像を投写する投写光学系3と、画像形成部2の動作を制御する制御部4と、を備える。
(projector)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a projector including the projection optical system 3 of the present invention. As shown in FIG. 1, the projector 1 includes an image forming unit 2 that generates a projected image projected on the screen S, a projection optical system 3 that enlarges the projected image and projects an enlarged image on the screen S, and an image forming unit. It includes a control unit 4 that controls the operation of 2.

(画像生成光学系および制御部)
画像形成部2は、光源10、第1インテグレーターレンズ11、第2インテグレーターレンズ12、偏光変換素子13、重畳レンズ14を備える。光源10は、例えば、超高圧水銀ランプ、固体光源等で構成される。第1インテグレーターレンズ11および第2インテグレーターレンズ12は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子をそれぞれ有する。第1インテグレーターレンズ11は、光源10からの光束を複数に分割する。第1インテグレーターレンズ11の各レンズ素子は、光源10からの光束を第2インテグレーターレンズ12の各レンズ素子の近傍に集光させる。
(Image generation optical system and control unit)
The image forming unit 2 includes a light source 10, a first integrator lens 11, a second integrator lens 12, a polarization conversion element 13, and a superposed lens 14. The light source 10 is composed of, for example, an ultra-high pressure mercury lamp, a solid-state light source, or the like. The first integrator lens 11 and the second integrator lens 12 each have a plurality of lens elements arranged in an array. The first integrator lens 11 divides the light flux from the light source 10 into a plurality of parts. Each lens element of the first integrator lens 11 collects the light flux from the light source 10 in the vicinity of each lens element of the second integrator lens 12.

偏光変換素子13は、第2インテグレーターレンズ12からの光を所定の直線偏光に変換させる。重畳レンズ14は、第1インテグレーターレンズ11の各レンズ素子の像を、第2インテグレーターレンズ12を介して、後述する液晶パネル18R、液晶パネル18G、および、液晶パネル18Bの表示領域上で重畳させる。 The polarization conversion element 13 converts the light from the second integrator lens 12 into predetermined linearly polarized light. The superimposing lens 14 superimposes an image of each lens element of the first integrator lens 11 on the display areas of the liquid crystal panel 18R, the liquid crystal panel 18G, and the liquid crystal panel 18B, which will be described later, via the second integrator lens 12.

また、画像形成部2は、第1ダイクロイックミラー15、反射ミラー16およびフィールドレンズ17R、および、液晶パネル18Rを備える。第1ダイクロイックミラー15は、重畳レンズ14から入射した光線の一部であるR光を反射させ、重畳レンズ14から入射した光線の一部であるG光およびB光を透過させる。第1ダイクロイックミラー15で反射されたR光は、反射ミラー16およびフィールドレンズ17Rを経て、液晶パネル18Rへ入射する。液晶パネル18Rは光変調素子である。液晶パネル18RはR光を画像信号に応じて変調することにより、赤色の投写画像を形成する。 Further, the image forming unit 2 includes a first dichroic mirror 15, a reflection mirror 16, a field lens 17R, and a liquid crystal panel 18R. The first dichroic mirror 15 reflects R light which is a part of the light rays incident from the superimposing lens 14 and transmits G light and B light which are a part of the light rays incident from the superimposing lens 14. The R light reflected by the first dichroic mirror 15 enters the liquid crystal panel 18R via the reflection mirror 16 and the field lens 17R. The liquid crystal panel 18R is a light modulation element. The liquid crystal panel 18R forms a red projected image by modulating the R light according to the image signal.

さらに、画像形成部2は、第2ダイクロイックミラー21、フィールドレンズ17G、および、液晶パネル18Gを備える。第2ダイクロイックミラー21は、第1ダイクロイックミラー15からの光線の一部であるG光を反射させ、第1ダイクロイックミラー15からの光線の一部であるB光を透過させる。第2ダイクロイックミラー21で反射されたG光は、フィールドレンズ17Gを経て、液晶パネル18Gへ入射する。液晶パネル18Gは光変調素子である。液晶パネル18GはG光を画像信号に応じて変調することにより、緑色の投写画像を形成する。 Further, the image forming unit 2 includes a second dichroic mirror 21, a field lens 17G, and a liquid crystal panel 18G. The second dichroic mirror 21 reflects G light which is a part of the light beam from the first dichroic mirror 15 and transmits B light which is a part of the light ray from the first dichroic mirror 15. The G light reflected by the second dichroic mirror 21 passes through the field lens 17G and is incident on the liquid crystal panel 18G. The liquid crystal panel 18G is a light modulation element. The liquid crystal panel 18G forms a green projected image by modulating G light according to an image signal.

また、画像形成部2は、リレーレンズ22、反射ミラー23、リレーレンズ24、反射ミラー25、およびフィールドレンズ17B、および、液晶パネル18Bを備える。第2ダイクロイックミラー21を透過したB光は、リレーレンズ22、反射ミラー23、リレーレンズ24、反射ミラー25、およびフィールドレンズ17Bを経て、液晶パネル18Bへ入射する。液晶パネル18Bは光変調素子である。液晶パネル18BはB光を画像信号に応じて変調することにより、青色の投写画像を形成する。 Further, the image forming unit 2 includes a relay lens 22, a reflection mirror 23, a relay lens 24, a reflection mirror 25, a field lens 17B, and a liquid crystal panel 18B. The B light transmitted through the second dichroic mirror 21 enters the liquid crystal panel 18B via the relay lens 22, the reflection mirror 23, the relay lens 24, the reflection mirror 25, and the field lens 17B. The liquid crystal panel 18B is a light modulation element. The liquid crystal panel 18B forms a blue projected image by modulating the B light according to the image signal.

液晶パネル18R、液晶パネル18G、および、液晶パネル18Bは、クロスダイクロイックプリズム19を3方向から囲んでいる。クロスダイクロイックプリズム19は、光合成用のプリズムであり、各液晶パネル18R、18G、18Bで変調された光を合成した投写画像を生成する。 The liquid crystal panel 18R, the liquid crystal panel 18G, and the liquid crystal panel 18B surround the cross dichroic prism 19 from three directions. The cross dichroic prism 19 is a prism for photosynthesis, and generates a projected image obtained by synthesizing the light modulated by each of the liquid crystal panels 18R, 18G, and 18B.

ここで、クロスダイクロイックプリズム19は投写光学系3の一部分を構成する。投写光学系3は、クロスダイクロイックプリズム19が合成した投写画像(各液晶パネル18R、18G、18Bが形成した画像)をスクリーンSに拡大して投写する。スクリーンSは、投写光学系3の拡大側結像面である。 Here, the cross dichroic prism 19 constitutes a part of the projection optical system 3. The projection optical system 3 magnifies and projects a projected image (an image formed by each of the liquid crystal panels 18R, 18G, and 18B) synthesized by the cross dichroic prism 19 on the screen S. The screen S is an image plane on the enlarged side of the projection optical system 3.

制御部4は、ビデオ信号等の外部画像信号が入力される画像処理部6と、画像処理部6から出力される画像信号に基づいて液晶パネル18R、液晶パネル18Gおよび液晶パネル18Bを駆動する表示駆動部7と、を備える。 The control unit 4 drives the liquid crystal panel 18R, the liquid crystal panel 18G, and the liquid crystal panel 18B based on the image processing unit 6 to which an external image signal such as a video signal is input and the image signal output from the image processing unit 6. A drive unit 7 is provided.

画像処理部6は、外部の機器から入力された画像信号を各色の調等を含む画像信号に変換する。表示駆動部7は、画像処理部6から出力された各色の投写画像信号に基づいて液晶パネル18R、液晶パネル18Gおよび液晶パネル18Bを動作させる。これにより、画像処理部6は、画像信号に対応した投写画像を液晶パネル18R、液晶パネル18Gおよび液晶パネル18Bに表示する。 The image processing unit 6 converts an image signal input from an external device into an image signal including tones of each color. The display drive unit 7 operates the liquid crystal panel 18R, the liquid crystal panel 18G, and the liquid crystal panel 18B based on the projected image signals of each color output from the image processing unit 6. As a result, the image processing unit 6 displays the projected image corresponding to the image signal on the liquid crystal panel 18R, the liquid crystal panel 18G, and the liquid crystal panel 18B.

(投写光学系)
以下では、プロジェクター1に搭載される投写光学系3の実施例として、実施例1の投写光学系3A、および実施例2の投写光学系3Bを説明する。なお、以下の説明および図では、液晶パネル18R、液晶パネル18G、液晶パネル18Bを、液晶パネル18として表す。
(Projection optical system)
Hereinafter, as an example of the projection optical system 3 mounted on the projector 1, the projection optical system 3A of the first embodiment and the projection optical system 3B of the second embodiment will be described. In the following description and figures, the liquid crystal panel 18R, the liquid crystal panel 18G, and the liquid crystal panel 18B are represented as the liquid crystal panel 18.

(実施例1)
図2は、実施例1の投写光学系3Aの全体を模式的に表す光線図である。図3は、実施例1の投写光学系3Aの光線図である。図4は、実施例1の投写光学系3Aの第2光学系の光線図である。図2、図3、図4では、第2光学系を構成する光学素子の輪郭を省略して示す。図5は、光学素子の斜視図である。図6は、縮小側結像面から拡大側結像面に至る投写光学系3Aの光軸を模式的に示す説明図である。
(Example 1)
FIG. 2 is a ray diagram schematically showing the entire projection optical system 3A of the first embodiment. FIG. 3 is a ray diagram of the projection optical system 3A of the first embodiment. FIG. 4 is a ray diagram of the second optical system of the projection optical system 3A of the first embodiment. In FIGS. 2, 3 and 4, the contours of the optical elements constituting the second optical system are omitted. FIG. 5 is a perspective view of the optical element. FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing the optical axis of the projection optical system 3A from the reduction side image plane to the enlargement side image plane.

図3に示すように、本例の投写光学系3Aは、縮小側から拡大側に向かって順に、第1光学系31と、第2光学系32と、からなる。第1光学系31は、複数枚のレンズL1〜L14を備える屈折光学系である。第2光学系32は、一つの光学素子33からなる。図4、図5に示すように、光学素子33は、縮小側から拡大側に向かって順に、第1透過面34、第1反射面35、第2反射面36、および第2透過面37を有する。第1透過面34は、縮小側に突出する凸形状である。第2反射面36は凹形状を備える。第1反射面35は、平面である。すなわち、第1反射面35は、平面ミラーである。第2反射面36は、凹形状である。第2透過面37は、拡大側に突出する凸形状を備える。光学素子33は、第1光学系31の第1光軸N1上に配置される。第2光学系32では、第2反射面36の第2光軸N2が、第1光軸N1と交差する。図4に示すように、本例において、第1光軸N1と第2光軸N2とが交差する角度θ1は90°である。 As shown in FIG. 3, the projection optical system 3A of this example includes a first optical system 31 and a second optical system 32 in this order from the reduction side to the enlargement side. The first optical system 31 is a refraction optical system including a plurality of lenses L1 to L14. The second optical system 32 includes one optical element 33. As shown in FIGS. 4 and 5, the optical element 33 covers the first transmission surface 34, the first reflection surface 35, the second reflection surface 36, and the second transmission surface 37 in this order from the reduction side to the enlargement side. Have. The first transmission surface 34 has a convex shape protruding toward the reduction side. The second reflecting surface 36 has a concave shape. The first reflecting surface 35 is a flat surface. That is, the first reflecting surface 35 is a plane mirror. The second reflecting surface 36 has a concave shape. The second transmission surface 37 has a convex shape that protrudes toward the enlarged side. The optical element 33 is arranged on the first optical axis N1 of the first optical system 31. In the second optical system 32, the second optical axis N2 of the second reflecting surface 36 intersects the first optical axis N1. As shown in FIG. 4, in this example, the angle θ1 at which the first optical axis N1 and the second optical axis N2 intersect is 90 °.

図3に示すように、投写光学系3Aの縮小側結像面には、画像形成部2の液晶パネル18が配置されている。液晶パネル18は、第1光学系31の第1光軸N1の一方側に投写画像を形成する。図2に示すように、投写光学系3Aの拡大側結像面には、スクリーンSが配置されている。スクリーンSには、最終像が投写される。スクリーンSは第1光軸N1に対して液晶パネル18の投写画像とは反対側に位置する。図4に示すように、第1光学系31と光学素子33の第2反射面36との間には、縮小側結像面および拡大側結像面と共役な中間像40が結像される。中間像40は最終像に対して上下が反転した共役像ある。本例において、中間像40は、光学素子33の内側に形成される。より具体的には、中間像40は、第1反射面35と第2反射面36との間に形成される。 As shown in FIG. 3, the liquid crystal panel 18 of the image forming unit 2 is arranged on the reduced image plane of the projection optical system 3A. The liquid crystal panel 18 forms a projected image on one side of the first optical axis N1 of the first optical system 31. As shown in FIG. 2, the screen S is arranged on the magnifying side imaging surface of the projection optical system 3A. The final image is projected on the screen S. The screen S is located on the side opposite to the projected image of the liquid crystal panel 18 with respect to the first optical axis N1. As shown in FIG. 4, between the first optical system 31 and the second reflecting surface 36 of the optical element 33, an intermediate image 40 conjugated with the reduction side image plane and the enlargement side image plane is formed. .. The intermediate image 40 is a conjugated image that is upside down with respect to the final image. In this example, the intermediate image 40 is formed inside the optical element 33. More specifically, the intermediate image 40 is formed between the first reflecting surface 35 and the second reflecting surface 36.

以下の説明では、便宜上、互いに直交する3軸をX軸、Y軸、およびZ軸とする。また、拡大側結像面であるスクリーンSの幅方向をX軸方向、スクリーンSの上下方向をY軸方向、スクリーンSと垂直な方向をZ軸方向とする。Z軸方向においてスクリーンSが位置する側を第1方向Z1、その反対側を第2方向Z2とする。また、光学素子33の第2反射面36の第2光軸N2を含んでY軸方向に延びる平面をYZ平面とする。図2、図3、図4は、それぞれYZ平面上の光線図である。 In the following description, for convenience, the three axes orthogonal to each other will be referred to as the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis. Further, the width direction of the screen S, which is the image plane on the enlarged side, is the X-axis direction, the vertical direction of the screen S is the Y-axis direction, and the direction perpendicular to the screen S is the Z-axis direction. The side where the screen S is located in the Z-axis direction is referred to as the first direction Z1, and the opposite side is referred to as the second direction Z2. Further, a plane extending in the Y-axis direction including the second optical axis N2 of the second reflecting surface 36 of the optical element 33 is defined as a YZ plane. 2, FIG. 3 and FIG. 4 are ray diagrams on the YZ plane, respectively.

図3に示すように、本例では、第1光学系31の第1光軸N1は、Y軸方向に延びる。第2光学系32の第2光軸N2は、Z軸方向に延びる。液晶パネル18は、第1光学系31の第1光軸N1の第1方向Z1に投写画像を形成する。 As shown in FIG. 3, in this example, the first optical axis N1 of the first optical system 31 extends in the Y-axis direction. The second optical axis N2 of the second optical system 32 extends in the Z-axis direction. The liquid crystal panel 18 forms a projected image in the first direction Z1 of the first optical axis N1 of the first optical system 31.

図3に示すように、第1光学系31は、クロスダイクロイックプリズム19と、14枚のレンズL1〜L14を有する。レンズL1〜レンズL14は縮小側から拡大側に向かってこの順に配置されている。本例では、レンズL2とレンズL3は接合された第1接合レンズL21である。レンズL4とレンズL5は接合された第2接合レンズL22である。レンズL9とレンズL10は、接合された第3接合レンズL23である。レンズL11とレンズL12は接合された第4接合レンズL24である。レンズL7とレンズL8との間には、図示しない絞りが配置されている。 As shown in FIG. 3, the first optical system 31 includes a cross dichroic prism 19 and 14 lenses L1 to L14. The lenses L1 to L14 are arranged in this order from the reduction side to the enlargement side. In this example, the lens L2 and the lens L3 are the first bonded lenses L21 that are joined. The lens L4 and the lens L5 are a bonded second bonded lens L22. The lens L9 and the lens L10 are a bonded third junction lens L23. The lens L11 and the lens L12 are a bonded fourth junction lens L24. A diaphragm (not shown) is arranged between the lens L7 and the lens L8.

ここで、第1光学系31では、レンズL13が、正のパワーを備える。また、第1光学系31は、全体として、正のパワーを備える。従って、図3に示すように、第1光学系31と第2光学系32の間において、主光線同士の間隔が第2光学系32に接近するのに伴って狭くなる。 Here, in the first optical system 31, the lens L13 has a positive power. Further, the first optical system 31 has positive power as a whole. Therefore, as shown in FIG. 3, between the first optical system 31 and the second optical system 32, the distance between the main rays becomes narrower as the distance between the main rays approaches the second optical system 32.

光学素子33は、第2反射面36の第2光軸N2を設計軸として設計されている。言い換えれば、第2光軸N2は、第2透過面37および第2反射面36の設計上の光軸である。図4に示すように、第1透過面34、第1反射面35、および第2反射面36は、第2光軸N2の下方Y2に位置し、第2透過面37は、第2光軸N2の上方Y1に位置する。また、第1透過面34、第1反射面35、および第2透過面37は、第1光軸N1よりも第1方向Z1に位置し、第2反射面36は、第1光軸N1よりも第2方向Z2に位置する。中間像40は、第2光軸N2の下方Y2に位置する。 The optical element 33 is designed with the second optical axis N2 of the second reflecting surface 36 as a design axis. In other words, the second optical axis N2 is the design optical axis of the second transmitting surface 37 and the second reflecting surface 36. As shown in FIG. 4, the first transmission surface 34, the first reflection surface 35, and the second reflection surface 36 are located below Y2 of the second optical axis N2, and the second transmission surface 37 is the second optical axis. It is located above Y1 of N2. Further, the first transmission surface 34, the first reflection surface 35, and the second transmission surface 37 are located in the first direction Z1 with respect to the first optical axis N1, and the second reflection surface 36 is from the first optical axis N1. Is also located in the second direction Z2. The intermediate image 40 is located below Y2 of the second optical axis N2.

本例では、図5に示すように、光学素子33の第2反射面36、および第2透過面37は、第2光軸N2を中心とする回転対称な形状を備える。第2反射面36、および第2透過面37は、それぞれ第2光軸N2を中心とする180°の角度範囲に設けられている。なお、第1透過面34は、第1光軸N1を設計軸として設計されている。第1透過面34は、第1光軸N1を中心とする回転対称な形状を備える。第1透過面34は、第1光軸N1を中心とする180°の角度範囲に設けられている。 In this example, as shown in FIG. 5, the second reflecting surface 36 and the second transmitting surface 37 of the optical element 33 have a rotationally symmetric shape centered on the second optical axis N2. The second reflecting surface 36 and the second transmitting surface 37 are each provided in an angle range of 180 ° about the second optical axis N2. The first transmission surface 34 is designed with the first optical axis N1 as a design axis. The first transmission surface 34 has a rotationally symmetric shape centered on the first optical axis N1. The first transmission surface 34 is provided in an angle range of 180 ° about the first optical axis N1.

光学素子33の第1透過面34、第2反射面36および第2透過面37は、いずれも非球面である。第1反射面35、および第2反射面36は、光学素子33の外面に設けた反射コーティング層である。なお、第1透過面34、第2反射面36および第2透過面37のそれぞれは、自由曲面としてもよい。この場合に、各自由曲面は、それぞれの設計軸を基準に設計される。この場合において、第2反射面が自由曲面の場合、第2反射面の設計軸を第2光軸N2という。 The first transmission surface 34, the second reflection surface 36, and the second transmission surface 37 of the optical element 33 are all aspherical surfaces. The first reflective surface 35 and the second reflective surface 36 are reflective coating layers provided on the outer surface of the optical element 33. Each of the first transmission surface 34, the second reflection surface 36, and the second transmission surface 37 may be a free curved surface. In this case, each free-form surface is designed based on its own design axis. In this case, when the second reflecting surface is a free curved surface, the design axis of the second reflecting surface is referred to as the second optical axis N2.

図5に鎖線の矢印で示すように、第1反射面35は、第1透過面34を通過した光束を第1光軸N1と交差する方向に反射する。本例では、第1反射面35は、第1透過面34を通過した光束を、スクリーンSから離間する第2方向Z2に90°屈曲させる。第1反射面35で反射された光束は、第2反射面36により、スクリーンSに向かう第1方向Z1に向かって上方Y1に反射される。第2反射面36により反射されて第2透過面37を通過する光束は、光学素子33からY1方向に向かって射出されてスクリーンSに到達する。 As shown by the arrow of the chain line in FIG. 5, the first reflecting surface 35 reflects the light flux passing through the first transmitting surface 34 in the direction intersecting the first optical axis N1. In this example, the first reflecting surface 35 bends the light flux passing through the first transmitting surface 34 by 90 ° in the second direction Z2 away from the screen S. The light flux reflected by the first reflecting surface 35 is reflected upward Y1 by the second reflecting surface 36 in the first direction Z1 toward the screen S. The luminous flux reflected by the second reflecting surface 36 and passing through the second transmitting surface 37 is emitted from the optical element 33 in the Y1 direction and reaches the screen S.

ここで、図6に示すように、投写光学系3Aでは、拡大側結像面に対して縮小側結像面は、交差する。すなわち、液晶パネル18が投写画像を形成する拡大側縮像面は、XZ平面に沿っている。液晶パネル18の長手方向、すなわち、投写画像の幅方向W1は、X軸方向に延びる。液晶パネル18の短手方向、すなわち、投写画像の高さ方向H1は、Z軸方向に延びる。最終像が形成されるスクリーンSは、XY平面に沿っている。スクリーンSの長手方向、すなわち、最終像の幅方向W2は、X軸方向に延びる。スクリーンSの短手方向、すなわち、最終像の高さ方向H2は、Y軸方向に延びる。 Here, as shown in FIG. 6, in the projection optical system 3A, the reduction side image plane intersects the enlargement side image plane. That is, the enlarged side reduced image plane on which the liquid crystal panel 18 forms the projected image is along the XZ plane. The longitudinal direction of the liquid crystal panel 18, that is, the width direction W1 of the projected image extends in the X-axis direction. The lateral direction of the liquid crystal panel 18, that is, the height direction H1 of the projected image extends in the Z-axis direction. The screen S on which the final image is formed is along the XY plane. The longitudinal direction of the screen S, that is, the width direction W2 of the final image extends in the X-axis direction. The lateral direction of the screen S, that is, the height direction H2 of the final image extends in the Y-axis direction.

(レンズデータ)
投写光学系3Aのレンズデータは以下のとおりである。面番号は、拡大側から縮小側に順番に付してある。非球面は、面番号に*を付している。符号は、投写光学系の各構成に付した符号である。rは曲率半径である。dは軸上面間隔である。ndは、屈折率である。vdは、アッベ数である。Yは有効半径である。r、d、Yの単位はmmである。投写光学系3Aの投写距離は、第2透過面37である面番号31からスクリーンSまでの距離である。
(Lens data)
The lens data of the projection optical system 3A is as follows. The surface numbers are assigned in order from the enlargement side to the reduction side. For aspherical surfaces, * is attached to the surface number. The code is a code attached to each configuration of the projection optical system. r is the radius of curvature. d is the shaft upper surface spacing. nd is the refractive index. vd is an Abbe number. Y is the effective radius. The unit of r, d, and Y is mm. The projection distance of the projection optical system 3A is the distance from the surface number 31 which is the second transmission surface 37 to the screen S.

面番号 名称 r d nd vd モード Y
物体面 18 0 8.5 屈折
1 19 0 35.95 1.51633 64.14 屈折 12.573
2 0 5 屈折 14.999
3 L01 29.33178 10.078656 1.442044 86.63 屈折 16
4 -46.7571 0.1 屈折 15.852
5 L02 148.79233 7.071831 1.772054 47.71 屈折 14.902
6 L03 -26.54503 6.108227 2.0196 20.783 屈折 14.521
7 -95.30317 0.1 屈折 13.827
8 L04 57.12601 5.870101 1.494958 52.92 屈折 12.989
9 L05 -24.31043 1 2.0508 26.942 屈折 12.77
10 -887.31514 0.2 屈折 12.691
11 L06 37.22942 2.436591 1.986125 16.48 屈折 12.565
12 155.01669 2.483493 屈折 12.414
13 L07 -45.82387 8.6095 1.526239 38.78 屈折 12.314
14 -32.53128 9.5 屈折 11.559
絞り面 0 0.1 屈折 7.5
16 L08 -323.72495 2 2.0508 26.942 屈折 7.5
17 42.89214 1.15812 屈折 7.578
18 L09 1757.31503 4.943349 1.840029 18.61 屈折 7.709
19 L10 -12.35292 2 2.0508 26.942 屈折 7.982
20 -48.32828 28.476179 屈折 8.812
21 L11 45.45967 15 1.686174 23.14 屈折 19
22 L12 -29.191 12.671948 1.990031 16.9 屈折 19.076
23 -3485.13836 4.481986 屈折 21.906
*24 L13 105.64407 6 1.531131 55.75 屈折 22.487
*25 -519.77235 24.526951 屈折 23.721
*26 L14 -78.70625 6 1.531131 55.75 屈折 27.151
*27 66.20602 2.620232 屈折 30.053
*28 34 57.65154 47 1.509398 56.47 屈折 30.974
29 35 0 -18 1.509398 56.47 反射 41.343
*30 36 17.73917 40 1.509398 56.47 反射 20.636
*31 37 -60 286 屈折 37.407
像面 S 0 0 屈折 1897.748
Surface number Name rd nd vd Mode Y
Object surface 18 0 8.5 Refraction
1 19 0 35.95 1.51633 64.14 Refraction 12.573
2 0 5 Refraction 14.999
3 L01 29.33178 10.078656 1.442044 86.63 Refraction 16
4 -46.7571 0.1 Refraction 15.852
5 L02 148.79233 7.071831 1.772054 47.71 Refraction 14.902
6 L03 -26.54503 6.108227 2.0196 20.783 Refraction 14.521
7 -95.30317 0.1 Refraction 13.827
8 L04 57.12601 5.870101 1.494958 52.92 Refraction 12.989
9 L05 -24.31043 1 2.0508 26.942 Refraction 12.77
10 -887.31514 0.2 Refraction 12.691
11 L06 37.22942 2.436591 1.986125 16.48 Refraction 12.565
12 155.01669 2.483493 Refraction 12.414
13 L07 -45.82387 8.6095 1.526239 38.78 Refraction 12.314
14 -32.53128 9.5 Refraction 11.559
Aperture surface 0 0.1 Refraction 7.5
16 L08 -323.72495 2 2.0508 26.942 Refraction 7.5
17 42.89214 1.15812 Refraction 7.578
18 L09 1757.31503 4.943349 1.840029 18.61 Refraction 7.709
19 L10 -12.35292 2 2.0508 26.942 Refraction 7.982
20 -48.32828 28.476179 Refraction 8.812
21 L11 45.45967 15 1.686174 23.14 Refraction 19
22 L12 -29.191 12.671948 1.990031 16.9 Refraction 19.076
23 -3485.13836 4.481986 Refraction 21.906
* 24 L13 105.64407 6 1.531131 55.75 Refraction 22.487
* 25 -519.77235 24.526951 Refraction 23.721
* 26 L14 -78.70625 6 1.531131 55.75 Refraction 27.151
* 27 66.20602 2.620232 Refraction 30.053
* 28 34 57.65154 47 1.509398 56.47 Refraction 30.974
29 35 0 -18 1.509398 56.47 Reflection 41.343
* 30 36 17.73917 40 1.509398 56.47 Reflection 20.636
* 31 37 -60 286 Refraction 37.407
Image plane S 0 0 Refraction 1897.748

面番号29、すなわち第1反射面35のディセンタ&ベンドはα=−45である。各非球面の非球面係数は以下のとおりである。 The surface number 29, that is, the decenter & bend of the first reflecting surface 35 is α = −45. The aspherical coefficients of each aspherical surface are as follows.

面番号 24
コーニック定数 5.747129E+00
4次の係数 -1.773701E-05
6次の係数 2.099464E-08
8次の係数 -5.487779E-11
10次の係数 7.584515E-15
面番号 25
コーニック定数 -1E+02
4次の係数 -1.423867E-05
6次の係数 1.409802E-08
8次の係数 -4.012394E-11
10次の係数 8.047043E-15
面番号 26
コーニック定数 5.86971E+00
4次の係数 -6.931921E-06
6次の係数 -2.037596E-08
8次の係数 2.860225E-11
10次の係数 -4.032263E-15
面番号 27
コーニック定数 5.341384E-01
4次の係数 -3.273916E-05
6次の係数 1.751897E-08
8次の係数 -7.121867E-12
10次の係数 1.654097E-15
面番号 28
コーニック定数 1.933343E+00
4次の係数 3.63149E-06
6次の係数 -9.290606E-09
8次の係数 1.233337E-11
10次の係数 -7.387416E-15
面番号 30
コーニック定数 -3.045767E+00
4次の係数 1.087866E-05
6次の係数 -3.933264E-08
8次の係数 6.851884E-11
10次の係数 -6.380783E-14
面番号 31
コーニック定数 1.393652E+00
4次の係数 1.213214E-06
6次の係数 -3.767339E-09
8次の係数 2.904918E-12
10次の係数 -9.240926E-16
Face number 24
Conic constant 5.747129E + 00
Fourth-order coefficient -1.773701E-05
6th order coefficient 2.099464E-08
8th order coefficient -5.487779E-11
10th order coefficient 7.584515E-15
Face number 25
Conic constant -1E + 02
Fourth-order coefficient -1.423867E-05
6th order coefficient 1.409802E-08
8th order coefficient -4.012394E-11
10th order coefficient 8.047043E-15
Face number 26
Conic constant 5.86971E + 00
Fourth-order coefficient -6.931921E-06
6th order coefficient -2.037596E-08
8th order coefficient 2.860225E-11
10th order coefficient -4.032263E-15
Face number 27
Conic constant 5.341384E-01
Fourth-order coefficient -3.273916E-05
6th order coefficient 1.751897E-08
8th order coefficient -7.121867E-12
10th order coefficient 1.654097E-15
Face number 28
Conic constant 1.933343E + 00
Fourth order coefficient 3.63149E-06
6th order coefficient -9.290606E-09
8th order coefficient 1.233337E-11
10th order coefficient -7.387416E-15
Face number 30
Conic constant -3.045767E + 00
Fourth-order coefficient 1.087866E-05
6th order coefficient -3.933264E-08
8th order coefficient 6.851884E-11
10th order coefficient -6.380783E-14
Face number 31
Conic constant 1.393652E + 00
Fourth-order coefficient 1.213214E-06
6th order coefficient -3.767339E-09
8th order coefficient 2.904918E-12
10th order coefficient -9.240926E-16

(作用効果)
本例の投写光学系3Aは、縮小側から拡大側に向かって順に、第1光学系31と、第2光学系32と、を備える。第2光学系32は、縮小側から拡大側に向かって順に、第1透過面34、第1反射面35、第2反射面36、および第2透過面37を有する光学素子33を備える。第2反射面36は、凹形状を備える。第1光学系31の第1光軸N1に対して第2反射面36の第2光軸N2が交差している。
(Action effect)
The projection optical system 3A of this example includes a first optical system 31 and a second optical system 32 in this order from the reduction side to the enlargement side. The second optical system 32 includes an optical element 33 having a first transmission surface 34, a first reflection surface 35, a second reflection surface 36, and a second transmission surface 37 in this order from the reduction side to the enlargement side. The second reflecting surface 36 has a concave shape. The second optical axis N2 of the second reflecting surface 36 intersects the first optical axis N1 of the first optical system 31.

本例では、第2光学系32において、第2反射面36で反射した光束を、第2透過面37で屈折させることができる。よって、第2光学系32が、第2反射面36のみを備える場合と比較して、投写光学系3Aの投写距離を短くすることができる。言い換えれば、本例の投写光学系3Aは、第2光学系32が第2反射面36のみを備える場合と比較して、投写光学系3Aを短焦点化することができる。 In this example, in the second optical system 32, the light flux reflected by the second reflecting surface 36 can be refracted by the second transmitting surface 37. Therefore, the projection distance of the projection optical system 3A can be shortened as compared with the case where the second optical system 32 includes only the second reflection surface 36. In other words, the projection optical system 3A of this example can shorten the focus of the projection optical system 3A as compared with the case where the second optical system 32 includes only the second reflection surface 36.

また、本例の投写光学系3Aは、第1反射面35を備えるので、第2光学系32から射出される光束の向きを、第1光学系31と干渉しない方向に向けることが容易である。 Further, since the projection optical system 3A of this example includes the first reflection surface 35, it is easy to direct the light flux emitted from the second optical system 32 in a direction that does not interfere with the first optical system 31. ..

さらに、本例では、一つの光学素子が第1反射面35および第2反射面36を備えるので、2つの反射面を別々の光学素子に設ける場合と比較して、第2光学系32を小型化できる。さらに、第1反射面35および第2反射面36を一体で成形可能なため高精度な成形が可能である。 Further, in this example, since one optical element includes the first reflecting surface 35 and the second reflecting surface 36, the second optical system 32 is smaller than the case where the two reflecting surfaces are provided in separate optical elements. Can be transformed into. Further, since the first reflecting surface 35 and the second reflecting surface 36 can be integrally molded, high-precision molding is possible.

また、第1光学系31の第1光軸N1はYZ平面上をY軸方向に延びており、第2光学系32の第2光軸N2はYZ平面上をZ軸方向に延びる。従って、投写光学系3Aは、X軸方向、Z軸方向において小型化されている。 Further, the first optical axis N1 of the first optical system 31 extends in the Y-axis direction on the YZ plane, and the second optical axis N2 of the second optical system 32 extends in the Z-axis direction on the YZ plane. Therefore, the projection optical system 3A is miniaturized in the X-axis direction and the Z-axis direction.

さらに、本例では、光学素子33が拡大側に突出する凸形状の第2透過面37を備えるので、中間像40の拡大側に配置された第2反射面36が大型化することを抑制できる。すなわち、第2光学系32では、第2透過面37において光束を屈折させることができるので、拡大側結像面と共役となる中間像40が、第2光軸N2に沿って傾斜して大きくなることを抑制できる。よって、中間像40の拡大側に位置する第2反射面36が大型化することを抑制できる。 Further, in this example, since the optical element 33 includes the convex second transmission surface 37 protruding toward the enlargement side, it is possible to prevent the second reflection surface 36 arranged on the enlargement side of the intermediate image 40 from becoming large. .. That is, in the second optical system 32, since the light flux can be refracted on the second transmission surface 37, the intermediate image 40 conjugate with the magnifying side imaging surface is greatly inclined along the second optical axis N2. It can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the second reflecting surface 36 located on the enlarged side of the intermediate image 40 from becoming large.

また、中間像40は、光学素子33における第1反射面35と第2反射面36との間に位置する。従って、中間像40が第1光学系31と光学素子33との間に形成される場合と比較して、第1光学系31と光学素子33とを接近させることができる。これにより、投写光学系3AをY軸方向、Z軸方向で小型化できる。 Further, the intermediate image 40 is located between the first reflecting surface 35 and the second reflecting surface 36 of the optical element 33. Therefore, the first optical system 31 and the optical element 33 can be brought closer to each other as compared with the case where the intermediate image 40 is formed between the first optical system 31 and the optical element 33. As a result, the projection optical system 3A can be miniaturized in the Y-axis direction and the Z-axis direction.

また、光学素子33において、中間像40の縮小側に位置する第1透過面34が非球面なので、中間像40での収差の発生を抑制できる。また、光学素子33の第2反射面36、および第2透過面37は、非球面である。従って、拡大側結像面において、収差の発生を抑制できる。 Further, in the optical element 33, since the first transmission surface 34 located on the reduction side of the intermediate image 40 is an aspherical surface, it is possible to suppress the occurrence of aberration in the intermediate image 40. Further, the second reflecting surface 36 and the second transmitting surface 37 of the optical element 33 are aspherical surfaces. Therefore, the occurrence of aberration can be suppressed on the magnified image plane.

さらに、光学素子33では、第1透過面34は、第1光軸N1を中心とした回転対称面、第2反射面36、および第2透過面37が、第2光軸N2を中心として回転対称な形状を備える。従って、これらの面が回転対称ではない場合と比較して、光学素子33の製造が容易である。 Further, in the optical element 33, the first transmission surface 34 is a rotationally symmetric surface centered on the first optical axis N1, the second reflection surface 36, and the second transmission surface 37 rotate about the second optical axis N2. It has a symmetrical shape. Therefore, the optical element 33 can be easily manufactured as compared with the case where these surfaces are not rotationally symmetric.

また、本例では、第1光学系31と第2光学系32の間において、主光線同士の間隔が第2光学系32に接近するのに伴って狭くなる。従って、中間像40の形成が容易であり、かつ、中間像40を小さくできる。よって、中間像40の拡大側に位置する第2反射面36の小型化が容易である。 Further, in this example, between the first optical system 31 and the second optical system 32, the distance between the main rays becomes narrower as the distance between the main rays approaches the second optical system 32. Therefore, the intermediate image 40 can be easily formed and the intermediate image 40 can be made smaller. Therefore, it is easy to miniaturize the second reflecting surface 36 located on the enlarged side of the intermediate image 40.

図7は投写光学系3Aの拡大側のMTFを示す図である。MTFを示す図7の横軸は空間周波数である。縦軸はコントラスト再現比である。図8は、像高位置ごとの集光の様子を示すスポットダイアグラムである。図7、図8に示すように、投写光学系3Aは、高い解像度を有する。 FIG. 7 is a diagram showing an MTF on the enlarged side of the projection optical system 3A. The horizontal axis of FIG. 7 showing the MTF is the spatial frequency. The vertical axis is the contrast reproduction ratio. FIG. 8 is a spot diagram showing the state of light collection for each image height position. As shown in FIGS. 7 and 8, the projection optical system 3A has a high resolution.

(実施例2)
図9は、実施例2の投写光学系3Bの全体を模式的に表す光線図である。図9では、実施例2の投写光学系3Bを上方Y1から見ている。図10は、実施例2の投写光学系3BをスクリーンSと垂直なZ軸方向から見た場合の光線図である。図11は、投写光学系3Bを上方Y1から見た場合の光線図である。図9、図11は、第2光学系32の第2光軸N2を含んでX軸方向に延びるXZ平面の光線図である。図9、図10、図11では、第2光学系32を構成する光学素子33の輪郭を省略して示す。図12は、実施例2の光学素子33の斜視図である。図13は、縮小側結像面から拡大側結像面に至る投写光学系3Bの光軸を模式的に示す説明図である。
(Example 2)
FIG. 9 is a ray diagram schematically showing the entire projection optical system 3B of the second embodiment. In FIG. 9, the projection optical system 3B of the second embodiment is viewed from above Y1. FIG. 10 is a light ray diagram when the projection optical system 3B of the second embodiment is viewed from the Z-axis direction perpendicular to the screen S. FIG. 11 is a ray diagram when the projection optical system 3B is viewed from above Y1. 9 and 11 are ray diagrams of an XZ plane extending in the X-axis direction including the second optical axis N2 of the second optical system 32. In FIGS. 9, 10 and 11, the contours of the optical elements 33 constituting the second optical system 32 are omitted. FIG. 12 is a perspective view of the optical element 33 of the second embodiment. FIG. 13 is an explanatory diagram schematically showing the optical axis of the projection optical system 3B from the reduction side image plane to the enlargement side image plane.

図10、図11に示すように、本例の投写光学系3Bは、縮小側から拡大側に向かって順に、第1光学系31と、第2光学系32と、からなる。第1光学系31は、複数枚のレンズL1〜L14を備える屈折光学系である。第1光学系31の第1光軸N1は、拡大側結像面であるスクリーンSと平行なX軸方向に延びる。 As shown in FIGS. 10 and 11, the projection optical system 3B of this example includes a first optical system 31 and a second optical system 32 in this order from the reduction side to the enlargement side. The first optical system 31 is a refraction optical system including a plurality of lenses L1 to L14. The first optical axis N1 of the first optical system 31 extends in the X-axis direction parallel to the screen S, which is the magnifying image plane.

第2光学系32は、一つの光学素子33からなる。光学素子33は、縮小側から拡大側に向かって順に、第1透過面34、第1反射面35、第2反射面36、および第2透過面37を有する。第1透過面34は、縮小側に突出する凸形状である。第2反射面36は凹形状を備える。第1反射面35は、平面である。すなわち、第1反射面35は、平面ミラーである。第2反射面36は、凹形状である。第2透過面37は、拡大側に突出する凸形状を備える。第2光学系32を構成する光学素子33は、第1光学系31の第1光軸N1上に配置される。第2光学系32では、第2反射面36の第2光軸N2が、第1光軸N1と交差する。図11に示すように、第1光軸N1と第2光軸N2とが交差する角度θ1は90°である。第2光軸N2は、Z軸方向に延びる。 The second optical system 32 includes one optical element 33. The optical element 33 has a first transmission surface 34, a first reflection surface 35, a second reflection surface 36, and a second transmission surface 37 in this order from the reduction side to the enlargement side. The first transmission surface 34 has a convex shape protruding toward the reduction side. The second reflecting surface 36 has a concave shape. The first reflecting surface 35 is a flat surface. That is, the first reflecting surface 35 is a plane mirror. The second reflecting surface 36 has a concave shape. The second transmission surface 37 has a convex shape that protrudes toward the enlarged side. The optical element 33 constituting the second optical system 32 is arranged on the first optical axis N1 of the first optical system 31. In the second optical system 32, the second optical axis N2 of the second reflecting surface 36 intersects the first optical axis N1. As shown in FIG. 11, the angle θ1 at which the first optical axis N1 and the second optical axis N2 intersect is 90 °. The second optical axis N2 extends in the Z-axis direction.

投写光学系3Bの縮小側結像面には、画像形成部2の液晶パネル18が配置されている。図10に示すように、液晶パネル18は、第1光学系31の第1光軸N1の上方Y1に投写画像を形成する。図9に示すように、投写光学系3Bの拡大側結像面には、スクリーンSが配置されている。スクリーンSには、最終像が投写される。スクリーンSは、第1光軸N1の上方Y1に位置する。図10に示すように、第1光学系31と光学素子33の第2反射面36との間には、縮小側結像面および拡大側結像面と共役な中間像40が結像される。中間像40は最終像に対して上下が反転した共役像ある。本例において、中間像40は、光学素子33の内側に形成される。より具体的には、中間像40は、第1反射面35と第2反射面36との間に形成される。中間像40は、第1光軸N1の下方Y2に位置する。 The liquid crystal panel 18 of the image forming unit 2 is arranged on the image plane on the reduced side of the projection optical system 3B. As shown in FIG. 10, the liquid crystal panel 18 forms a projected image on Y1 above the first optical axis N1 of the first optical system 31. As shown in FIG. 9, the screen S is arranged on the magnifying side imaging surface of the projection optical system 3B. The final image is projected on the screen S. The screen S is located above Y1 of the first optical axis N1. As shown in FIG. 10, between the first optical system 31 and the second reflecting surface 36 of the optical element 33, an intermediate image 40 conjugated to the reduction side image plane and the enlargement side image plane is formed. .. The intermediate image 40 is a conjugated image that is upside down with respect to the final image. In this example, the intermediate image 40 is formed inside the optical element 33. More specifically, the intermediate image 40 is formed between the first reflecting surface 35 and the second reflecting surface 36. The intermediate image 40 is located below Y2 of the first optical axis N1.

図10、図11に示すように、第1光学系31は、クロスダイクロイックプリズム19と、14枚のレンズL1〜L14を有する。レンズL1〜レンズL14は縮小側から拡大側に向かってこの順に配置されている。本例では、レンズL2とレンズL3は接合された第1接合レンズL21である。レンズL4とレンズL5は接合された第2接合レンズL22である。レンズL9とレンズL10は、接合された第3接合レンズL23である。レンズL11とレンズL12は接合された第4接合レンズL24である。レンズL7とレンズL8との間には、図示しない絞りが配置されている。 As shown in FIGS. 10 and 11, the first optical system 31 includes a cross dichroic prism 19 and 14 lenses L1 to L14. The lenses L1 to L14 are arranged in this order from the reduction side to the enlargement side. In this example, the lens L2 and the lens L3 are the first bonded lenses L21 that are joined. The lens L4 and the lens L5 are a bonded second bonded lens L22. The lens L9 and the lens L10 are a bonded third junction lens L23. The lens L11 and the lens L12 are a bonded fourth junction lens L24. A diaphragm (not shown) is arranged between the lens L7 and the lens L8.

ここで、第1光学系31では、レンズL13が、正のパワーを備える。また、第1光学系31は、全体として、正のパワーを備える。これにより、第1光学系31と第2光学系32の間において、主光線同士の間隔が第2光学系32に接近するのに伴って狭くなる。 Here, in the first optical system 31, the lens L13 has a positive power. Further, the first optical system 31 has positive power as a whole. As a result, the distance between the main rays becomes narrower as the distance between the main rays approaches the second optical system 32 between the first optical system 31 and the second optical system 32.

光学素子33は、第2反射面36の第2光軸N2を設計軸として設計されている。言い換えれば、第2光軸N2は、第2透過面37および第2反射面36の設計上の光軸である。図12に示すように、第1透過面34、第1反射面35、および第2反射面36は、第2光軸N2よりも下方Y2に位置する。第2透過面37は、第2光軸N2の上方Y1に位置する。また、第1透過面34、第1反射面35、および第2透過面37は、第1光軸N1よりも第1方向Z1に位置し、第2反射面36は、第1光軸N1よりも第2方向Z2に位置する。第1反射面35と第2反射面36とはZ軸方向で対向する。 The optical element 33 is designed with the second optical axis N2 of the second reflecting surface 36 as a design axis. In other words, the second optical axis N2 is the design optical axis of the second transmitting surface 37 and the second reflecting surface 36. As shown in FIG. 12, the first transmission surface 34, the first reflection surface 35, and the second reflection surface 36 are located at Y2 below the second optical axis N2. The second transmission surface 37 is located above Y1 of the second optical axis N2. Further, the first transmission surface 34, the first reflection surface 35, and the second transmission surface 37 are located in the first direction Z1 with respect to the first optical axis N1, and the second reflection surface 36 is from the first optical axis N1. Is also located in the second direction Z2. The first reflecting surface 35 and the second reflecting surface 36 face each other in the Z-axis direction.

また、光学素子33の第1透過面34、第2反射面36、および第2透過面37は、第2光軸N2を中心とする回転対称な形状を備える。第1透過面34、第2反射面36、および第2透過面37は、それぞれ第2光軸N2を中心とする180°の角度範囲に設けられている。 Further, the first transmission surface 34, the second reflection surface 36, and the second transmission surface 37 of the optical element 33 have a rotationally symmetric shape centered on the second optical axis N2. The first transmitting surface 34, the second reflecting surface 36, and the second transmitting surface 37 are each provided in an angle range of 180 ° about the second optical axis N2.

光学素子33の第1透過面34、第2反射面36および第2透過面37は、いずれも非球面である。第1反射面35、および第2反射面36は、光学素子33の外面に設けた反射コーティング層である。なお、第1透過面34、第2反射面36および第2透過面37のそれぞれは、自由曲面としてもよい。この場合に、第2反射面36および第2透過面37は、第2光軸N2を設計軸として設計される。また、第1透過面34は、第1光軸N1を設計軸として設計される。 The first transmission surface 34, the second reflection surface 36, and the second transmission surface 37 of the optical element 33 are all aspherical surfaces. The first reflective surface 35 and the second reflective surface 36 are reflective coating layers provided on the outer surface of the optical element 33. Each of the first transmission surface 34, the second reflection surface 36, and the second transmission surface 37 may be a free curved surface. In this case, the second reflecting surface 36 and the second transmitting surface 37 are designed with the second optical axis N2 as the design axis. Further, the first transmission surface 34 is designed with the first optical axis N1 as a design axis.

図12に鎖線の矢印で示すように、第1反射面35は、第1透過面34を通過した光束を第1光軸N1と交差する方向に反射する。図11に示すように、第1反射面35が第1透過面34を通過した光束をスクリーンSから離間する第2方向Z2に屈折させる角度θは90°である。第1反射面35で反射された光束は、第2反射面36により、上方Y1に向かって第1方向Z1に反射される。第2反射面36により反射されて第2透過面37を通過する光束は、光学素子33からY1方向に向かって射出されてスクリーンSに到達する。 As shown by the arrow of the chain line in FIG. 12, the first reflecting surface 35 reflects the light flux passing through the first transmitting surface 34 in the direction intersecting the first optical axis N1. As shown in FIG. 11, the angle θ at which the first reflecting surface 35 refracts the light flux passing through the first transmitting surface 34 in the second direction Z2 away from the screen S is 90 °. The light flux reflected by the first reflecting surface 35 is reflected by the second reflecting surface 36 in the first direction Z1 toward the upper Y1. The luminous flux reflected by the second reflecting surface 36 and passing through the second transmitting surface 37 is emitted from the optical element 33 in the Y1 direction and reaches the screen S.

図13に示すように、投写光学系3Bでは、拡大側結像面に対して縮小側結像面は、交差する。すなわち、液晶パネル18が投写画像を形成する拡大側縮像面は、YZ平面に沿っている。液晶パネル18の長手方向、すなわち、投写画像の幅方向W1は、Z軸方向に延びる。液晶パネル18の短手方向、すなわち、投写画像の高さ方向H1は、Y軸方向に延びる。最終像が形成されるスクリーンSは、XY平面に沿っている。スクリーンSの長手方向、すなわち、最終像の幅方向W2は、X軸方向に延びる。スクリーンSの短手方向、すなわち、最終像の高さ方向H2は、Y軸方向に延びる。 As shown in FIG. 13, in the projection optical system 3B, the reduction side image plane intersects the enlargement side image plane. That is, the enlarged side reduced image plane on which the liquid crystal panel 18 forms the projected image is along the YZ plane. The longitudinal direction of the liquid crystal panel 18, that is, the width direction W1 of the projected image extends in the Z-axis direction. The lateral direction of the liquid crystal panel 18, that is, the height direction H1 of the projected image extends in the Y-axis direction. The screen S on which the final image is formed is along the XY plane. The longitudinal direction of the screen S, that is, the width direction W2 of the final image extends in the X-axis direction. The lateral direction of the screen S, that is, the height direction H2 of the final image extends in the Y-axis direction.

(レンズデータ)
投写光学系3Bのレンズデータは以下のとおりである。投写光学系3Bの投写距離は、面番号30からスクリーンSまでの距離である。
(Lens data)
The lens data of the projection optical system 3B is as follows. The projection distance of the projection optical system 3B is the distance from the surface number 30 to the screen S.

面番号 名称 r d nd vd モード Y
物体面 18 0 8.5 屈折
1 19 0 35.95 1.51633 64.14 屈折 12.573
2 0 5 屈折 14.999
3 L01 29.33178 10.078656 1.442044 86.63 屈折 16
4 -46.7571 0.1 屈折 15.852
5 L02 148.79233 7.071831 1.772054 47.71 屈折 14.902
6 L03 -26.54503 6.108227 2.0196 20.783 屈折 14.521
7 -95.30317 0.1 屈折 13.827
8 L04 57.12601 5.870101 1.494958 52.92 屈折 12.989
9 L05 -24.31043 1 2.0508 26.942 屈折 12.77
10 -887.31514 0.2 屈折 12.691
11 L06 37.22942 2.436591 1.986125 16.48 屈折 12.565
12 155.01669 2.483493 屈折 12.414
13 L07 -45.82387 8.6095 1.526239 38.78 屈折 12.314
14 -32.53128 9.5 屈折 11.559
絞り面 0 0.1 屈折 7.5
16 L08 -323.72495 2 2.0508 26.942 屈折 7.5
17 42.89214 1.15812 屈折 7.578
18 L09 1757.31503 4.943349 1.840029 18.61 屈折 7.709
19 L10 -12.35292 2 2.0508 26.942 屈折 7.982
20 -48.32828 28.476179 屈折 8.812
21 L11 45.45967 15 1.686174 23.14 屈折 19
22 L12 -29.191 12.671948 1.990031 16.9 屈折 19.076
23 -3485.13836 4.481986 屈折 21.906
*24 L13 105.64407 6 1.531131 55.75 屈折 22.487
*25 -519.77235 24.526951 屈折 23.721
*26 L14 -78.70625 6 1.531131 55.75 屈折 27.151
*27 66.20602 2.620232 屈折 30.053
*28 34 57.65154 37 1.509398 56.47 屈折 30.974
29 35 0 -28 1.509398 56.47 反射 41.343
*30 36 17.73917 40 1.509398 56.47 反射 20.636
*31 37 -60 286 屈折 37.407
像面 S 0 0 屈折 1897.748
Surface number Name rd nd vd Mode Y
Object surface 18 0 8.5 Refraction
1 19 0 35.95 1.51633 64.14 Refraction 12.573
2 0 5 Refraction 14.999
3 L01 29.33178 10.078656 1.442044 86.63 Refraction 16
4 -46.7571 0.1 Refraction 15.852
5 L02 148.79233 7.071831 1.772054 47.71 Refraction 14.902
6 L03 -26.54503 6.108227 2.0196 20.783 Refraction 14.521
7 -95.30317 0.1 Refraction 13.827
8 L04 57.12601 5.870101 1.494958 52.92 Refraction 12.989
9 L05 -24.31043 1 2.0508 26.942 Refraction 12.77
10 -887.31514 0.2 Refraction 12.691
11 L06 37.22942 2.436591 1.986125 16.48 Refraction 12.565
12 155.01669 2.483493 Refraction 12.414
13 L07 -45.82387 8.6095 1.526239 38.78 Refraction 12.314
14 -32.53128 9.5 Refraction 11.559
Aperture surface 0 0.1 Refraction 7.5
16 L08 -323.72495 2 2.0508 26.942 Refraction 7.5
17 42.89214 1.15812 Refraction 7.578
18 L09 1757.31503 4.943349 1.840029 18.61 Refraction 7.709
19 L10 -12.35292 2 2.0508 26.942 Refraction 7.982
20 -48.32828 28.476179 Refraction 8.812
21 L11 45.45967 15 1.686174 23.14 Refraction 19
22 L12 -29.191 12.671948 1.990031 16.9 Refraction 19.076
23 -3485.13836 4.481986 Refraction 21.906
* 24 L13 105.64407 6 1.531131 55.75 Refraction 22.487
* 25 -519.77235 24.526951 Refraction 23.721
* 26 L14 -78.70625 6 1.531131 55.75 Refraction 27.151
* 27 66.20602 2.620232 Refraction 30.053
* 28 34 57.65154 37 1.509398 56.47 Refraction 30.974
29 35 0 -28 1.509398 56.47 Reflection 41.343
* 30 36 17.73917 40 1.509398 56.47 Reflection 20.636
* 31 37 -60 286 Refraction 37.407
Image plane S 0 0 Refraction 1897.748

面番号29、すなわち第1反射面35のディセンタ&ベンドはβ=−45である。なお、面番号28の欄の軸上面間距離dの値、および面番号29の欄の軸上面間距離dの値を除く他のレンズデータは、実施例1の投写光学系3Aと同一である。また、各非球面の非球面係数のデータも、実施例1の投写光学系3Aと同一である。 The surface number 29, that is, the decenter & bend of the first reflecting surface 35 is β = −45. The other lens data excluding the value of the distance d between the upper surfaces of the shafts in the column of the surface number 28 and the value of the distance d between the upper surfaces of the shafts in the column of the surface number 29 are the same as those of the projection optical system 3A of the first embodiment. .. Further, the data of the aspherical coefficient of each aspherical surface is also the same as that of the projection optical system 3A of the first embodiment.

(作用効果)
本例の投写光学系3Bは、第1光学系が縮小側から拡大側に向かって順に、第1光学系31と、第2光学系32と、を備える。第2光学系32は、縮小側から拡大側に向かって順に、第1透過面34、第1反射面35、第2反射面36、および第2透過面37を有する光学素子33を備える。第2反射面36は、凹形状を備える。第1光学系31の第1光軸N1に対して第2反射面36の第2光軸N2が交差する。
(Action effect)
The projection optical system 3B of this example includes a first optical system 31 and a second optical system 32 in this order from the reduction side to the enlargement side of the first optical system. The second optical system 32 includes an optical element 33 having a first transmission surface 34, a first reflection surface 35, a second reflection surface 36, and a second transmission surface 37 in this order from the reduction side to the enlargement side. The second reflecting surface 36 has a concave shape. The second optical axis N2 of the second reflecting surface 36 intersects the first optical axis N1 of the first optical system 31.

本例の投写光学系3Bは、第2光学系32において、第2反射面36で反射した光束を、第2透過面37で屈折させることができる。よって、第2光学系32が、第2反射面36のみを備える場合と比較して、投写光学系3Bの投写距離を短くすることができる。言い換えれば、本例の投写光学系3Bは、第2光学系32が第2反射面36のみを備える場合と比較して、投写光学系3Bを短焦点化することができる。 In the projection optical system 3B of this example, the light flux reflected by the second reflecting surface 36 in the second optical system 32 can be refracted by the second transmitting surface 37. Therefore, the projection distance of the projection optical system 3B can be shortened as compared with the case where the second optical system 32 includes only the second reflection surface 36. In other words, the projection optical system 3B of this example can shorten the focus of the projection optical system 3B as compared with the case where the second optical system 32 includes only the second reflection surface 36.

また、本例の投写光学系3Bは、第1反射面35を備えるので、第2光学系32から射出される光束の向きを、第1光学系31と干渉しない方向に向けることが容易である。 Further, since the projection optical system 3B of this example includes the first reflection surface 35, it is easy to direct the light flux emitted from the second optical system 32 in a direction that does not interfere with the first optical system 31. ..

さらに、本例では、一つの光学素子が第1反射面35および第2反射面36を備えるので、2つの反射面を別々の光学素子に設けた場合と比較して、第2光学系32を小型化できる。さらに、第1反射面35および第2反射面36を一体で成形可能なため高精度な成形が可能である。 Further, in this example, since one optical element includes the first reflecting surface 35 and the second reflecting surface 36, the second optical system 32 is provided as compared with the case where the two reflecting surfaces are provided on separate optical elements. Can be miniaturized. Further, since the first reflecting surface 35 and the second reflecting surface 36 can be integrally molded, high-precision molding is possible.

また、第1光学系31の第1光軸N1はXZ平面上をX軸方向に延びており、第2光学系32の第2光軸N2は、XZ平面上をZ軸方向に延びる。従って、投写光学系3Bは、Y軸方向において小型化されている。また、Z軸方向においても。第1反射面35で折り曲げられているため、Z軸方向において小型化されている。 Further, the first optical axis N1 of the first optical system 31 extends in the X-axis direction on the XZ plane, and the second optical axis N2 of the second optical system 32 extends in the Z-axis direction on the XZ plane. Therefore, the projection optical system 3B is miniaturized in the Y-axis direction. Also in the Z-axis direction. Since it is bent at the first reflecting surface 35, it is miniaturized in the Z-axis direction.

さらに、本例では、光学素子33が拡大側に突出する凸形状の第2透過面を備えるので、中間像40の拡大側に配置された第2反射面36が大型化することを抑制できる。すなわち、第2光学系32では、第2透過面37において光束を屈折させることができるので、拡大側結像面と共役となる中間像40が、第2光軸N2に沿って傾斜して大きくなることを抑制できる。よって、中間像40の拡大側に位置する第2反射面36が大型化することを抑制できる。 Further, in this example, since the optical element 33 includes the convex second transmission surface protruding to the enlargement side, it is possible to prevent the second reflection surface 36 arranged on the enlargement side of the intermediate image 40 from becoming large. That is, in the second optical system 32, since the light flux can be refracted on the second transmission surface 37, the intermediate image 40 conjugate with the magnifying side imaging surface is greatly inclined along the second optical axis N2. It can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the second reflecting surface 36 located on the enlarged side of the intermediate image 40 from becoming large.

また、中間像40は、光学素子33における第1反射面35と第2反射面36との間に位置する。従って、中間像40が第1光学系31と光学素子33との間に形成される場合と比較して、第1光学系31と光学素子33とを接近させることができる。これにより、投写光学系3BをY軸方向で小型化できる。 Further, the intermediate image 40 is located between the first reflecting surface 35 and the second reflecting surface 36 of the optical element 33. Therefore, the first optical system 31 and the optical element 33 can be brought closer to each other as compared with the case where the intermediate image 40 is formed between the first optical system 31 and the optical element 33. As a result, the projection optical system 3B can be miniaturized in the Y-axis direction.

さらに、光学素子33において、中間像40の縮小側に位置する第1透過面34が非球面なので、中間像40での収差の発生を抑制できる。また、光学素子33の第2反射面36、および第2透過面37は、非球面である。従って、拡大側結像面において、収差の発生を抑制できる。 Further, in the optical element 33, since the first transmission surface 34 located on the reduction side of the intermediate image 40 is an aspherical surface, it is possible to suppress the occurrence of aberration in the intermediate image 40. Further, the second reflecting surface 36 and the second transmitting surface 37 of the optical element 33 are aspherical surfaces. Therefore, the occurrence of aberration can be suppressed on the magnified image plane.

また、光学素子33では、第1透過面34が、第1光軸N1を中心として回転対称な形状を備える。また、第2反射面36、および第2透過面37が、第2光軸N2を中心として回転対称な形状を備える。従って、これらの面が回転対称ではない場合と比較して、光学素子33の製造が容易である。 Further, in the optical element 33, the first transmission surface 34 has a shape that is rotationally symmetric with respect to the first optical axis N1. Further, the second reflecting surface 36 and the second transmitting surface 37 have a shape that is rotationally symmetric with respect to the second optical axis N2. Therefore, the optical element 33 can be easily manufactured as compared with the case where these surfaces are not rotationally symmetric.

さらに、本例では、第1光学系31と第2光学系32の間において、主光線同士の間隔が第2光学系32に接近するのに伴って狭くなる。従って、中間像40の形成が容易であり、かつ、中間像40を小さくできる。よって、中間像40の拡大側に位置する第2反射面36の小型化が容易である。 Further, in this example, between the first optical system 31 and the second optical system 32, the distance between the main rays becomes narrower as the distance between the main rays approaches the second optical system 32. Therefore, the intermediate image 40 can be easily formed and the intermediate image 40 can be made smaller. Therefore, it is easy to miniaturize the second reflecting surface 36 located on the enlarged side of the intermediate image 40.

図14は投写光学系3Bの拡大側のMTFを示す図である。図15は、像高位置ごとの集光の様子を示すスポットダイアグラムである。図14、図15に示すように、投写光学系3Bは、高い解像度を有する。 FIG. 14 is a diagram showing an MTF on the enlarged side of the projection optical system 3B. FIG. 15 is a spot diagram showing the state of light collection for each image height position. As shown in FIGS. 14 and 15, the projection optical system 3B has a high resolution.

(実施例3)
図16は、実施例3の投写光学系3Cの全体を模式的に表す光線図である。図17は実施例3の投写光学系3Cの光線図である。図16、図17では、投写光学系3CをスクリーンSと平行なX軸方向から見ている。図16、図17では、第2光学系32を構成する光学素子33の輪郭を省略して示す。図18は、縮小側結像面から拡大側結像面に至る投写光学系3Cの光軸を模式的に示す説明図である。
(Example 3)
FIG. 16 is a ray diagram schematically showing the entire projection optical system 3C of the third embodiment. FIG. 17 is a ray diagram of the projection optical system 3C of the third embodiment. In FIGS. 16 and 17, the projection optical system 3C is viewed from the X-axis direction parallel to the screen S. In FIGS. 16 and 17, the contours of the optical elements 33 constituting the second optical system 32 are omitted. FIG. 18 is an explanatory diagram schematically showing the optical axis of the projection optical system 3C from the reduction side image plane to the enlargement side image plane.

本例の投写光学系3Cは、実施例1の投写光学系3Aの第1光学系31の途中に第1光軸N1を屈折させる偏向素子50を配置したものである。各レンズL1〜L14、および第2光学系32の光学素子33は、投写光学系3Aと同一である。 In the projection optical system 3C of this example, a deflection element 50 that refracts the first optical axis N1 is arranged in the middle of the first optical system 31 of the projection optical system 3A of the first embodiment. The optical elements 33 of the lenses L1 to L14 and the second optical system 32 are the same as those of the projection optical system 3A.

本例の投写光学系3Cは、図16に示すように、縮小側から拡大側に向かって順に、第1光学系31、および第2光学系32からなる。第1光学系31は、複数枚のレンズL1〜L14と、偏向素子50と、を備える屈折光学系である。図17に示すように、第1光学系31は、クロスダイクロイックプリズム19と、14枚のレンズL1〜L14を有する。レンズL2とレンズL3は接合された第1接合レンズL21である。レンズL4とレンズL5は接合された第2接合レンズL22である。レンズL9とレンズL10は接合された第3接合レンズL23である。レンズL11とレンズL12とは接合された第4接合レンズである。 As shown in FIG. 16, the projection optical system 3C of this example includes a first optical system 31 and a second optical system 32 in this order from the reduction side to the enlargement side. The first optical system 31 is a refraction optical system including a plurality of lenses L1 to L14 and a deflection element 50. As shown in FIG. 17, the first optical system 31 includes a cross dichroic prism 19 and 14 lenses L1 to L14. The lens L2 and the lens L3 are first bonded lenses L21 that are joined. The lens L4 and the lens L5 are a bonded second bonded lens L22. The lens L9 and the lens L10 are a bonded third junction lens L23. The lens L11 and the lens L12 are a fourth bonded lens that is joined.

偏向素子50は、平面ミラーである。偏向素子50は、図3、図16、図17に示すように、第1光学系31において隣り合うレンズの間に設けられた複数の空気間隔のうち軸上面間距離が最も広い第1空気間隔G1に配置される。第1空気間隔G1は、レンズL10とレンズL11との間、すなわち、第3接合レンズL23と第4接合レンズL24との間である。偏向素子50は、第1空気間隔G1に配置されて、第1光学系31の第1光軸N1を折り曲げる。第1光学系31において、偏向素子50の縮小側に位置する第1部51は、レンズL1〜L10からなる。第1光学系31において、偏向素子50の拡大側に位置する第2部52は、レンズL11〜L14からなる。 The deflection element 50 is a plane mirror. As shown in FIGS. 3, 16 and 17, the deflection element 50 has a first air spacing having the widest distance between the upper surfaces of the shafts among a plurality of air gaps provided between adjacent lenses in the first optical system 31. It is placed in G1. The first air gap G1 is between the lens L10 and the lens L11, that is, between the third junction lens L23 and the fourth junction lens L24. The deflection element 50 is arranged at the first air gap G1 and bends the first optical axis N1 of the first optical system 31. In the first optical system 31, the first portion 51 located on the reduction side of the deflection element 50 includes lenses L1 to L10. In the first optical system 31, the second portion 52 located on the enlargement side of the deflection element 50 includes lenses L11 to L14.

偏向素子50の配置により、第1部51の光軸である第1光軸部分M1と、第2部52の光軸である第2光軸部分M2とは、交差している。本例において、第1光軸部分M1と第2光軸部分M2とが交差する角度は90°である。言い換えれば、偏向素子50は、偏向素子50を配置する前の第1光学系31の第1光軸N1に対して45°傾斜して配置されている。第1光軸部分M1はZ軸方向に延びており、第2光軸部分M2はY軸方向に延びている。偏向素子50は、第1部51から第2方向Z2に射出される光束を下方Y2に90°折り曲げている。 Due to the arrangement of the deflection element 50, the first optical axis portion M1 which is the optical axis of the first part 51 and the second optical axis portion M2 which is the optical axis of the second part 52 intersect. In this example, the angle at which the first optical axis portion M1 and the second optical axis portion M2 intersect is 90 °. In other words, the deflection element 50 is arranged at an angle of 45 ° with respect to the first optical axis N1 of the first optical system 31 before the deflection element 50 is arranged. The first optical axis portion M1 extends in the Z-axis direction, and the second optical axis portion M2 extends in the Y-axis direction. The deflection element 50 bends the light flux emitted from the first portion 51 in the second direction Z2 by 90 ° downward to Y2.

ここで、第1部51は、正のパワーを備える。第2部52は、負のパワーを備える。また、第1光学系31は、全体として、正のパワーを備える。これにより、第1光学系31と第2光学系32の間において、主光線同士の間隔が第2光学系32に接近するのに伴って狭くなる。 Here, the first part 51 has a positive power. Part 2 52 comprises negative power. Further, the first optical system 31 has positive power as a whole. As a result, the distance between the main rays becomes narrower as the distance between the main rays approaches the second optical system 32 between the first optical system 31 and the second optical system 32.

光学素子33は、縮小側から拡大側に向かって順に、第1透過面34、第1反射面35、第2反射面36、および第2透過面37を有する。第1透過面34は、縮小側に突出する凸形状を備える。第1反射面35は、平面である。第2反射面36は、凹面形状である。第2透過面27は、拡大側に突出する凸形状を備える。 The optical element 33 has a first transmission surface 34, a first reflection surface 35, a second reflection surface 36, and a second transmission surface 37 in this order from the reduction side to the enlargement side. The first transmission surface 34 has a convex shape that protrudes toward the reduction side. The first reflecting surface 35 is a flat surface. The second reflecting surface 36 has a concave shape. The second transmission surface 27 has a convex shape that protrudes toward the enlarged side.

第1透過面34には、第1光学系31から下方Y2に射出された光束が入射する。第1反射面35は、スクリーンSから離間する第2方向Z2に90°屈曲させる。第1反射面35で反射された光束は、第2反射面36により、第1方向Z1に向かって下方Y2に反射される。第2反射面36により反射されて第2透過面37を通過する光束は、光学素子33から下方Y2へ射出されてスクリーンSに到達する。 A light flux emitted from the first optical system 31 downward Y2 is incident on the first transmission surface 34. The first reflecting surface 35 is bent 90 ° in the second direction Z2 away from the screen S. The light flux reflected by the first reflecting surface 35 is reflected downward Y2 toward the first direction Z1 by the second reflecting surface 36. The light flux reflected by the second reflecting surface 36 and passing through the second transmitting surface 37 is emitted from the optical element 33 downward to Y2 and reaches the screen S.

ここで、図18に示すように、投写光学系3Cでは、拡大側結像面と縮小側結像面は、平行である。すなわち、液晶パネル18が投写画像を形成する拡大側結像面は、XY平面に沿っている。液晶パネル18の長手方向、すなわち、投写画像の幅方向W1は、X軸方向に延びる。液晶パネル18の短手方向、すなわち、投写画像の高さ方向H1は、Y軸方向に延びる。最終像が形成されるスクリーンSは、XY平面に沿っている。スクリーンSの長手方向、すなわち、最終像の幅方向W2は、X軸方向に延びる。スクリーンSの短手方向、すなわち、最終像の高さ方向H2は、Y軸方向に延びる。 Here, as shown in FIG. 18, in the projection optical system 3C, the enlargement side image plane and the reduction side image plane are parallel. That is, the magnified image plane on which the liquid crystal panel 18 forms the projected image is along the XY plane. The longitudinal direction of the liquid crystal panel 18, that is, the width direction W1 of the projected image extends in the X-axis direction. The lateral direction of the liquid crystal panel 18, that is, the height direction H1 of the projected image extends in the Y-axis direction. The screen S on which the final image is formed is along the XY plane. The longitudinal direction of the screen S, that is, the width direction W2 of the final image extends in the X-axis direction. The lateral direction of the screen S, that is, the height direction H2 of the final image extends in the Y-axis direction.

(レンズデータ)
投写光学系3Cのレンズデータは以下のとおりである。
面番号 名称 r d nd vd モード Y
物体面 18 0 8.5 屈折
1 19 0 35.95 1.51633 64.14 屈折 12.573
2 0 5 屈折 14.999
3 L01 29.33178 10.078656 1.442044 86.63 屈折 16
4 -46.7571 0.1 屈折 15.852
5 L02 148.79233 7.071831 1.772054 47.71 屈折 14.902
6 L03 -26.54503 6.108227 2.0196 20.783 屈折 14.521
7 -95.30317 0.1 屈折 13.827
8 L04 57.12601 5.870101 1.494958 52.92 屈折 12.989
9 L05 -24.31043 1 2.0508 26.942 屈折 12.77
10 -887.31514 0.2 屈折 12.691
11 L06 37.22942 2.436591 1.986125 16.48 屈折 12.565
12 155.01669 2.483493 屈折 12.414
13 L07 -45.82387 8.6095 1.526239 38.78 屈折 12.314
14 -32.53128 9.5 屈折 11.559
絞り面 0 0.1 屈折 7.5
16 L08 -323.72495 2 2.0508 26.942 屈折 7.5
17 42.89214 1.15812 屈折 7.578
18 L09 1757.31503 4.943349 1.840029 18.61 屈折 7.709
19 L10 -12.35292 2 2.0508 26.942 屈折 7.982
20 -48.32828 28.476179 屈折 8.812
21 51 0 -18 反射 24.52
22 L11 -45.45967 -15 1.686174 23.14 屈折 19
23 L12 29.191 -12.671948 1.990031 16.9 屈折 19.076
24 3485.13836 -4.481986 屈折 21.906
*25 L13 -105.64407 -6 1.531131 55.75 屈折 22.487
*26 519.77235 -24.526951 屈折 23.721
*27 L14 78.70625 -6 1.531131 55.75 屈折 27.151
*28 -66.20602 -2.620232 屈折 30.053
*29 34 -57.65154 -47 1.509398 56.47 屈折 30.974
30 35 0 18 1.509398 56.47 反射 41.343
*31 36 -17.73917 -40 1.509398 56.47 反射 20.636
*32 60 -286 屈折 37.407
像面 S 0 0 屈折 1897.748
(Lens data)
The lens data of the projection optical system 3C is as follows.
Surface number Name rd nd vd Mode Y
Object surface 18 0 8.5 Refraction
1 19 0 35.95 1.51633 64.14 Refraction 12.573
2 0 5 Refraction 14.999
3 L01 29.33178 10.078656 1.442044 86.63 Refraction 16
4 -46.7571 0.1 Refraction 15.852
5 L02 148.79233 7.071831 1.772054 47.71 Refraction 14.902
6 L03 -26.54503 6.108227 2.0196 20.783 Refraction 14.521
7 -95.30317 0.1 Refraction 13.827
8 L04 57.12601 5.870101 1.494958 52.92 Refraction 12.989
9 L05 -24.31043 1 2.0508 26.942 Refraction 12.77
10 -887.31514 0.2 Refraction 12.691
11 L06 37.22942 2.436591 1.986125 16.48 Refraction 12.565
12 155.01669 2.483493 Refraction 12.414
13 L07 -45.82387 8.6095 1.526239 38.78 Refraction 12.314
14 -32.53128 9.5 Refraction 11.559
Aperture surface 0 0.1 Refraction 7.5
16 L08 -323.72495 2 2.0508 26.942 Refraction 7.5
17 42.89214 1.15812 Refraction 7.578
18 L09 1757.31503 4.943349 1.840029 18.61 Refraction 7.709
19 L10 -12.35292 2 2.0508 26.942 Refraction 7.982
20 -48.32828 28.476179 Refraction 8.812
21 51 0 -18 Reflection 24.52
22 L11 -45.45967 -15 1.686174 23.14 Refraction 19
23 L12 29.191 -12.671948 1.990031 16.9 Refraction 19.076
24 3485.13836 -4.481986 Refraction 21.906
* 25 L13 -105.64407 -6 1.531131 55.75 Refraction 22.487
* 26 519.77235 -24.526951 Refraction 23.721
* 27 L14 78.70625 -6 1.531131 55.75 Refraction 27.151
* 28 -66.20602 -2.620232 Refraction 30.053
* 29 34 -57.65154 -47 1.509398 56.47 Refraction 30.974
30 35 0 18 1.509398 56.47 Reflection 41.343
* 31 36 -17.73917 -40 1.509398 56.47 Reflection 20.636
* 32 60 -286 Refraction 37.407
Image plane S 0 0 Refraction 1897.748

面番号21は、偏向素子50の反射面である。面番号21ディセンタ&ベンドはα=45である。面番号30、すなわち第1反射面35のディセンタ&ベンドはα=45である。各非球面の非球面係数は実施例1と同一である。すなわち、面番号25〜29、および面番号31、32の非球面係数は、実施例1の面番号24〜28、および面番号30、31の非球面係数と同一である。 The surface number 21 is a reflective surface of the deflection element 50. The surface number 21 decenter & bend is α = 45. The surface number 30, that is, the decenter & bend of the first reflecting surface 35 is α = 45. The aspherical coefficient of each aspherical surface is the same as that of the first embodiment. That is, the aspherical coefficients of the surface numbers 25 to 29 and the surface numbers 31 and 32 are the same as the aspherical coefficients of the surface numbers 24 to 28 and the surface numbers 30 and 31 of the first embodiment.

また、レンズデータから分かるように、第1部51の全長である第1長さR1は、第2部52の全長である第2長さR2の方よりも長い。すなわち、図16に示すように、縮小側結像面である液晶パネル18からレンズL10の拡大側の面までの第1長さR1は、レンズL11の縮小側の面からレンズL14の拡大側の面までの第2長さR2よりも長い。言い換えれば、第2部52の全長である第2長さR2は、第1部51の全長である第1長さR1よりも短い。第1長さR1は、113.21mmであり、第2長さR2は、68.6809mmである。 Further, as can be seen from the lens data, the first length R1 which is the total length of the first part 51 is longer than the second length R2 which is the total length of the second part 52. That is, as shown in FIG. 16, the first length R1 from the liquid crystal panel 18 which is the image plane on the reduction side to the surface on the enlargement side of the lens L10 is from the surface on the reduction side of the lens L11 to the surface on the enlargement side of the lens L14. The second length to the surface is longer than R2. In other words, the second length R2, which is the total length of the second part 52, is shorter than the first length R1 which is the total length of the first part 51. The first length R1 is 113.21 mm and the second length R2 is 68.6809 mm.

(作用効果)
本例の投写光学系3Cは、実施例1の投写光学系3Aと同様の作用効果を得ることができる。
(Action effect)
The projection optical system 3C of this example can obtain the same effects as the projection optical system 3A of the first embodiment.

また、本例では、Z軸方向に延びる第1光学系31の第1光軸N1を、下方Y2に折り曲げる偏向素子50が配置されている。これにより、第1光学系31は、Y軸方向に延びる第2部52と、Z軸方向に延びる第1部51とを備える。従って、本例の投写光学系3Cは、実施例1の投写光学系3Aと比較して、Z軸方向では大きくなるが、Y軸方向において小型化できる。 Further, in this example, a deflection element 50 that bends the first optical axis N1 of the first optical system 31 extending in the Z-axis direction downward Y2 is arranged. As a result, the first optical system 31 includes a second portion 52 extending in the Y-axis direction and a first portion 51 extending in the Z-axis direction. Therefore, the projection optical system 3C of this example is larger in the Z-axis direction than the projection optical system 3A of the first embodiment, but can be miniaturized in the Y-axis direction.

さらに、本例では、偏向素子50を、第1光学系31において、第1光軸N1上の軸上面間距離が最も広い第1空気間隔G1に配置している。従って、偏向素子50の配置が容易である。また、偏向素子50を配置した場合でも、第1光学系31が大きくなることを抑制できる。 Further, in this example, the deflection element 50 is arranged in the first optical system 31 at the first air gap G1 where the distance between the upper surfaces of the shafts on the first optical axis N1 is the widest. Therefore, the deflection element 50 can be easily arranged. Further, even when the deflection element 50 is arranged, it is possible to prevent the first optical system 31 from becoming large.

また、本例では、第1光学系31において、第2部52の全長である第2長さR2は、第1部51の全長である第1長さR1よりも短い。従って、第2部52の第2光軸部分M2の延長上に光学素子33を配置したときに、第2長さR1が第1長さよりも長い場合と比較して、投写光学系3CがY軸方向に大きくなることを抑制できる。 Further, in this example, in the first optical system 31, the second length R2, which is the total length of the second part 52, is shorter than the first length R1 which is the total length of the first part 51. Therefore, when the optical element 33 is arranged on the extension of the second optical axis portion M2 of the second part 52, the projection optical system 3C is Y as compared with the case where the second length R1 is longer than the first length. It is possible to suppress the increase in the axial direction.

図19は投写光学系3Cの拡大側のMTFを示す図である。図20は、像高位置ごとの集光の様子を示すスポットダイアグラムである。図19、図20に示すように、投写光学系3Cは、高い解像度を有する。 FIG. 19 is a diagram showing an MTF on the enlarged side of the projection optical system 3C. FIG. 20 is a spot diagram showing the state of light collection for each image height position. As shown in FIGS. 19 and 20, the projection optical system 3C has a high resolution.

(実施例4)
図21は、実施例4の投写光学系3Dの全体を模式的に表す光線図である。図22は実施例4の投写光学系3Dの光線図である。図21、図22では、投写光学系3Dを上方Y1から見ている。図21、図22では、第2光学系32を構成する光学素子33の輪郭を省略して示す。図23は、縮小側結像面から拡大側結像面に至る投写光学系3Dの光軸を模式的に示す説明図である。
(Example 4)
FIG. 21 is a ray diagram schematically showing the entire projection optical system 3D of the fourth embodiment. FIG. 22 is a ray diagram of the projection optical system 3D of the fourth embodiment. In FIGS. 21 and 22, the projection optical system 3D is viewed from above Y1. In FIGS. 21 and 22, the contours of the optical elements 33 constituting the second optical system 32 are omitted. FIG. 23 is an explanatory diagram schematically showing the optical axis of the projection optical system 3D from the reduction side image plane to the enlargement side image plane.

本例の投写光学系3Dは、実施例2の投写光学系3Bの第1光学系31の途中に第1光軸N1を屈折させる偏向素子50を配置したものである。各レンズL1〜L14、および第2光学系32の光学素子33は、投写光学系3Bと同一である。 In the projection optical system 3D of this example, a deflection element 50 that refracts the first optical axis N1 is arranged in the middle of the first optical system 31 of the projection optical system 3B of the second embodiment. The optical elements 33 of the lenses L1 to L14 and the second optical system 32 are the same as those of the projection optical system 3B.

本例の投写光学系3Dは、図21に示すように、縮小側から拡大側に向かって順に、第1光学系31、および第2光学系32からなる。第1光学系31は、複数枚のレンズL1〜L14と、偏向素子50と、を備える屈折光学系である。図22に示すように、第1光学系31は、クロスダイクロイックプリズム19と、14枚のレンズL1〜L14を有する。レンズL2とレンズL3は接合された第1接合レンズL21である。レンズL4とレンズL5は接合された第2接合レンズL22である。レンズL9とレンズL10は接合された第3接合レンズL23である。レンズL11とレンズL12とは接合された第4接合レンズL24である。 As shown in FIG. 21, the projection optical system 3D of this example includes a first optical system 31 and a second optical system 32 in this order from the reduction side to the enlargement side. The first optical system 31 is a refraction optical system including a plurality of lenses L1 to L14 and a deflection element 50. As shown in FIG. 22, the first optical system 31 includes a cross dichroic prism 19 and 14 lenses L1 to L14. The lens L2 and the lens L3 are first bonded lenses L21 that are joined. The lens L4 and the lens L5 are a bonded second bonded lens L22. The lens L9 and the lens L10 are a bonded third junction lens L23. The lens L11 and the lens L12 are a fourth bonded lens L24 that is bonded.

偏向素子50は、平面ミラーである。図10、図11、図22に示すように、偏向素子50は、第1光学系31において隣り合うレンズの間に設けられた複数の空気間隔のうち軸上面間距離が最も広い第1空気間隔G2に配置される。第1空気間隔G2は、レンズL10とレンズL11との間、すなわち、第3接合レンズL23と第4接合レンズL24との間である。偏向素子50は、第1空気間隔G2に配置されて、第1光学系31の第1光軸N1を折り曲げる。第1光学系31において、偏向素子50の縮小側に位置する第1部51は、レンズL1〜L10からなる。第1光学系31において、偏向素子50の拡大側に位置する第2部52は、レンズL11〜L14からなる。 The deflection element 50 is a plane mirror. As shown in FIGS. 10, 11, and 22, the deflection element 50 has a first air spacing having the widest distance between the upper surfaces of the shafts among a plurality of air gaps provided between adjacent lenses in the first optical system 31. It is placed in G2. The first air gap G2 is between the lens L10 and the lens L11, that is, between the third junction lens L23 and the fourth junction lens L24. The deflection element 50 is arranged at the first air gap G2 and bends the first optical axis N1 of the first optical system 31. In the first optical system 31, the first portion 51 located on the reduction side of the deflection element 50 includes lenses L1 to L10. In the first optical system 31, the second portion 52 located on the enlargement side of the deflection element 50 includes lenses L11 to L14.

偏向素子50の配置により、第1部51の光軸である第1光軸部分M1と、第2部52の光軸である第2光軸部分M2とは、交差している。本例において、第1光軸部分M1と第2光軸部分M2とが交差する角度は90°である。言い換えれば、偏向素子50は、偏向素子50を配置する前の第1光学系31の第1光軸N1に対して45°傾斜して配置されている。第1光軸部分M1はXZ平面上をZ軸方向に延びており、第2光軸部分M2はXZ平面上をX軸方向に延びている。偏向素子50は、第1部51から第1方向Z1に射出される光束をスクリーンSと平行なX軸方向に90°折り曲げている。 Due to the arrangement of the deflection element 50, the first optical axis portion M1 which is the optical axis of the first part 51 and the second optical axis portion M2 which is the optical axis of the second part 52 intersect. In this example, the angle at which the first optical axis portion M1 and the second optical axis portion M2 intersect is 90 °. In other words, the deflection element 50 is arranged at an angle of 45 ° with respect to the first optical axis N1 of the first optical system 31 before the deflection element 50 is arranged. The first optical axis portion M1 extends in the Z-axis direction on the XZ plane, and the second optical axis portion M2 extends in the X-axis direction on the XZ plane. The deflection element 50 bends the light flux emitted from the first portion 51 in the first direction Z1 by 90 ° in the X-axis direction parallel to the screen S.

ここで、第1部51は、正のパワーを備える。第2部52は、負のパワーを備える。また、第1光学系31は、全体として、正のパワーを備える。これにより、第1光学系31と第2光学系32の間において、主光線同士の間隔が第2光学系32に接近するのに伴って狭くなる。 Here, the first part 51 has a positive power. Part 2 52 comprises negative power. Further, the first optical system 31 has positive power as a whole. As a result, the distance between the main rays becomes narrower as the distance between the main rays approaches the second optical system 32 between the first optical system 31 and the second optical system 32.

光学素子33は、縮小側から拡大側に向かって順に、第1透過面34、第1反射面35、第2反射面36、および第2透過面37を有する。第1透過面34は、縮小側に突出する凸形状を備える。第1反射面35は、平面である。第2反射面36は、凹面形状である。第2透過面27は、拡大側に突出する凸形状を備える。 The optical element 33 has a first transmission surface 34, a first reflection surface 35, a second reflection surface 36, and a second transmission surface 37 in this order from the reduction side to the enlargement side. The first transmission surface 34 has a convex shape that protrudes toward the reduction side. The first reflecting surface 35 is a flat surface. The second reflecting surface 36 has a concave shape. The second transmission surface 27 has a convex shape that protrudes toward the enlarged side.

第1透過面34には、第1光学系31からX軸方向に射出された光束が入射する。第1反射面35は、第1透過面34を通過した光束を、スクリーンSから離間する第2方向Z2に90°屈曲させる。第1反射面35で反射された光束は、第2反射面36により、第1方向Z1に向かってY1方向に反射される。第2反射面36により反射されて第2透過面37を通過する光束は、光学素子33から第1方向Z1に向かってY1方向に射出されてスクリーンSに到達する。 A light flux emitted from the first optical system 31 in the X-axis direction is incident on the first transmission surface 34. The first reflecting surface 35 bends the light flux passing through the first transmitting surface 34 by 90 ° in the second direction Z2 away from the screen S. The light flux reflected by the first reflecting surface 35 is reflected by the second reflecting surface 36 in the Y1 direction toward the first direction Z1. The luminous flux reflected by the second reflecting surface 36 and passing through the second transmitting surface 37 is emitted from the optical element 33 toward the first direction Z1 in the Y1 direction and reaches the screen S.

ここで、図23に示すように、投写光学系3Dでは、拡大側結像面と縮小側結像面は、平行である。すなわち、液晶パネル18が投写画像を形成する拡大側縮像面は、XY平面に沿っている。液晶パネル18の長手方向、すなわち、投写画像の幅方向W1は、X軸方向に延びる。液晶パネル18の短手方向、すなわち、投写画像の高さ方向H1は、Y軸方向に延びる。最終像が形成されるスクリーンSは、XY平面に沿っている。スクリーンSの長手方向、すなわち、最終像の幅方向W2は、X軸方向に延びる。スクリーンSの短手方向、すなわち、最終像の高さ方向H2は、Y軸方向に延びる。 Here, as shown in FIG. 23, in the projection optical system 3D, the enlargement side image plane and the reduction side image plane are parallel. That is, the enlarged side reduced image plane on which the liquid crystal panel 18 forms the projected image is along the XY plane. The longitudinal direction of the liquid crystal panel 18, that is, the width direction W1 of the projected image extends in the X-axis direction. The lateral direction of the liquid crystal panel 18, that is, the height direction H1 of the projected image extends in the Y-axis direction. The screen S on which the final image is formed is along the XY plane. The longitudinal direction of the screen S, that is, the width direction W2 of the final image extends in the X-axis direction. The lateral direction of the screen S, that is, the height direction H2 of the final image extends in the Y-axis direction.

(レンズデータ)
投写光学系3Dのレンズデータは以下のとおりである。
面番号 名称 r d nd vd モード Y
物体面 18 0 8.5 屈折
1 19 0 35.95 1.51633 64.14 屈折 12.573
2 0 5 屈折 14.999
3 L01 29.33178 10.078656 1.442044 86.63 屈折 16
4 -46.7571 0.1 屈折 15.852
5 L02 148.79233 7.071831 1.772054 47.71 屈折 14.902
6 L03 -26.54503 6.108227 2.0196 20.783 屈折 14.521
7 -95.30317 0.1 屈折 13.827
8 L04 57.12601 5.870101 1.494958 52.92 屈折 12.989
9 L05 -24.31043 1 2.0508 26.942 屈折 12.77
10 -887.31514 0.2 屈折 12.691
11 L06 37.22942 2.436591 1.986125 16.48 屈折 12.565
12 155.01669 2.483493 屈折 12.414
13 L07 -45.82387 8.6095 1.526239 38.78 屈折 12.314
14 -32.53128 9.5 屈折 11.559
絞り面 0 0.1 屈折 7.5
16 L08 -323.72495 2 2.0508 26.942 屈折 7.5
17 42.89214 1.15812 屈折 7.578
18 L09 1757.31503 4.943349 1.840029 18.61 屈折 7.709
19 L10 -12.35292 2 2.0508 26.942 屈折 7.982
20 -48.32828 28.476179 屈折 8.812
21 51 0 -18 反射 21.055
22 L11 -45.45967 -15 1.686174 23.14 屈折 19
23 L12 29.191 -12.671948 1.990031 16.9 屈折 19.076
24 3485.13836 -4.481986 屈折 21.906
*25 L13 -105.64407 -6 1.531131 55.75 屈折 22.487
*26 519.77235 -24.526951 屈折 23.721
*27 L14 78.70625 -6 1.531131 55.75 屈折 27.151
*28 -66.20602 -2.620232 屈折 30.053
*29 34 -57.65154 -37 1.509398 56.47 屈折 30.974
30 35 0 28 1.509398 56.47 反射 41.343
*31 36 -17.73917 -40 1.509398 56.47 反射 20.636
*32 37 60 -286 屈折 37.407
像面 S 0 0 屈折 1897.748
(Lens data)
The lens data of the projection optical system 3D is as follows.
Surface number Name rd nd vd Mode Y
Object surface 18 0 8.5 Refraction
1 19 0 35.95 1.51633 64.14 Refraction 12.573
2 0 5 Refraction 14.999
3 L01 29.33178 10.078656 1.442044 86.63 Refraction 16
4 -46.7571 0.1 Refraction 15.852
5 L02 148.79233 7.071831 1.772054 47.71 Refraction 14.902
6 L03 -26.54503 6.108227 2.0196 20.783 Refraction 14.521
7 -95.30317 0.1 Refraction 13.827
8 L04 57.12601 5.870101 1.494958 52.92 Refraction 12.989
9 L05 -24.31043 1 2.0508 26.942 Refraction 12.77
10 -887.31514 0.2 Refraction 12.691
11 L06 37.22942 2.436591 1.986125 16.48 Refraction 12.565
12 155.01669 2.483493 Refraction 12.414
13 L07 -45.82387 8.6095 1.526239 38.78 Refraction 12.314
14 -32.53128 9.5 Refraction 11.559
Aperture surface 0 0.1 Refraction 7.5
16 L08 -323.72495 2 2.0508 26.942 Refraction 7.5
17 42.89214 1.15812 Refraction 7.578
18 L09 1757.31503 4.943349 1.840029 18.61 Refraction 7.709
19 L10 -12.35292 2 2.0508 26.942 Refraction 7.982
20 -48.32828 28.476179 Refraction 8.812
21 51 0 -18 Reflection 21.055
22 L11 -45.45967 -15 1.686174 23.14 Refraction 19
23 L12 29.191 -12.671948 1.990031 16.9 Refraction 19.076
24 3485.13836 -4.481986 Refraction 21.906
* 25 L13 -105.64407 -6 1.531131 55.75 Refraction 22.487
* 26 519.77235 -24.526951 Refraction 23.721
* 27 L14 78.70625 -6 1.531131 55.75 Refraction 27.151
* 28 -66.20602 -2.620232 Refraction 30.053
* 29 34 -57.65154 -37 1.509398 56.47 Refraction 30.974
30 35 0 28 1.509398 56.47 Reflection 41.343
* 31 36 -17.73917 -40 1.509398 56.47 Reflection 20.636
* 32 37 60 -286 Refraction 37.407
Image plane S 0 0 Refraction 1897.748

面番号21は、偏向素子50の反射面である。面番号21ディセンタ&ベンドはβ=−45である。面番号30、すなわち第1反射面35のディセンタ&ベンドはα=45である。各非球面の非球面係数は実施例1と同一である。すなわち、面番号25〜29、および面番号31、32の非球面係数は、実施例1の面番号24〜28、および面番号30、31の非球面係数と同一である。 The surface number 21 is a reflective surface of the deflection element 50. The surface number 21 decenter & bend is β = -45. The surface number 30, that is, the decenter & bend of the first reflecting surface 35 is α = 45. The aspherical coefficient of each aspherical surface is the same as that of the first embodiment. That is, the aspherical coefficients of the surface numbers 25 to 29 and the surface numbers 31 and 32 are the same as the aspherical coefficients of the surface numbers 24 to 28 and the surface numbers 30 and 31 of the first embodiment.

また、レンズデータから分かるように、第1部51の全長である第1長さR1は、第2部52の全長である第2長さR2の方よりも長い。言い換えれば、第2部52の全長である第2長さR2は、第1部51の全長である第1長さR1よりも短い。第1長さR1、および第2長さR2は、実施例3と同一である。 Further, as can be seen from the lens data, the first length R1 which is the total length of the first part 51 is longer than the second length R2 which is the total length of the second part 52. In other words, the second length R2, which is the total length of the second part 52, is shorter than the first length R1 which is the total length of the first part 51. The first length R1 and the second length R2 are the same as those in the third embodiment.

(作用効果)
本例の投写光学系3Cは、実施例2の投写光学系3Bと同様の作用効果を得ることができる。
(Action effect)
The projection optical system 3C of this example can obtain the same effects as the projection optical system 3B of the second embodiment.

また、本例では、Z軸方向に延びる第1光学系31の第1光軸N1を、X軸方向に折り曲げる偏向素子50が配置されている。これにより、第1光学系31は、X軸方向に延びる第2部52と、Z軸方向に延びる第1部51とを備える。従って、本例の投写光学系3Dは、実施例2の投写光学系3Bと比較して、Z軸方向では大きくなるが、X軸方向において、小型化できる。 Further, in this example, a deflection element 50 that bends the first optical axis N1 of the first optical system 31 extending in the Z-axis direction in the X-axis direction is arranged. As a result, the first optical system 31 includes a second portion 52 extending in the X-axis direction and a first portion 51 extending in the Z-axis direction. Therefore, the projection optical system 3D of this example is larger in the Z-axis direction than the projection optical system 3B of the second embodiment, but can be miniaturized in the X-axis direction.

さらに、本例では、偏向素子50を、第1光学系31において、第1光軸N1上の軸上面間距離が最も広い第1空気間隔G2に配置している。従って、偏向素子50の配置が容易である。また、偏向素子50を配置した場合でも、第1光学系31が大きくなることを抑制できる。 Further, in this example, the deflection element 50 is arranged in the first optical system 31 at the first air gap G2 where the distance between the upper surfaces of the shafts on the first optical axis N1 is the widest. Therefore, the deflection element 50 can be easily arranged. Further, even when the deflection element 50 is arranged, it is possible to prevent the first optical system 31 from becoming large.

また、本例では、第1光学系31において、第2部52の全長である第2長さR2は、第1部51の全長である第1長さR1よりも短い。従って、第2部52の第2光軸部分M2の延長上に光学素子33を配置したときに、第2長さR1が第1長さよりも長い場合と比較して、投写光学系3CがX軸方向に大きくなることを抑制できる。 Further, in this example, in the first optical system 31, the second length R2, which is the total length of the second part 52, is shorter than the first length R1 which is the total length of the first part 51. Therefore, when the optical element 33 is arranged on the extension of the second optical axis portion M2 of the second part 52, the projection optical system 3C is X as compared with the case where the second length R1 is longer than the first length. It is possible to suppress the increase in the axial direction.

図24は投写光学系3Dの拡大側のMTFを示す図である。図25は、像高位置ごとの集光の様子を示すスポットダイアグラムである。図24、図25に示すように、投写光学系3Dは、高い解像度を有する。 FIG. 24 is a diagram showing an MTF on the enlarged side of the projection optical system 3D. FIG. 25 is a spot diagram showing the state of light collection for each image height position. As shown in FIGS. 24 and 25, the projection optical system 3D has a high resolution.

(実施例5)
図26は、実施例5の投写光学系3Eの全体を模式的に表す光線図である。図27は実施例5の投写光学系3Eの光線図である。図26、図27では、投写光学系3EをスクリーンSと垂直なZ軸方向から見ている。図26、図27では、第2光学系32を構成する光学素子33の輪郭を省略して示す。図28は、縮小側結像面から拡大側結像面に至る投写光学系3Eの光軸を模式的に示す説明図である。
(Example 5)
FIG. 26 is a ray diagram schematically showing the entire projection optical system 3E of the fifth embodiment. FIG. 27 is a ray diagram of the projection optical system 3E of the fifth embodiment. In FIGS. 26 and 27, the projection optical system 3E is viewed from the Z-axis direction perpendicular to the screen S. In FIGS. 26 and 27, the contours of the optical elements 33 constituting the second optical system 32 are omitted. FIG. 28 is an explanatory diagram schematically showing the optical axis of the projection optical system 3E from the reduction side image plane to the enlargement side image plane.

本例の投写光学系3Eは、実施例1の投写光学系3Aの第1光学系31の途中に第1光軸N1を屈折させる偏向素子50を配置したものである。また、偏向素子50により第1光軸N1を屈折させる屈折方向を、実施例3の投写光学系3Cとは異なる方向としたものである。各レンズL1〜L14、および第2光学系32の光学素子33は、投写光学系3Aと同一である。 In the projection optical system 3E of this example, a deflection element 50 that refracts the first optical axis N1 is arranged in the middle of the first optical system 31 of the projection optical system 3A of the first embodiment. Further, the refraction direction in which the first optical axis N1 is refracted by the deflection element 50 is set to a direction different from that of the projection optical system 3C of the third embodiment. The optical elements 33 of the lenses L1 to L14 and the second optical system 32 are the same as those of the projection optical system 3A.

本例の投写光学系3Eは、図26に示すように、縮小側から拡大側に向かって順に、第1光学系31、および第2光学系32からなる。第1光学系31は、複数枚のレンズL1〜L14と、偏向素子50と、を備える屈折光学系である。図27に示すように、第1光学系31は、クロスダイクロイックプリズム19と、14枚のレンズL1〜L14を有する。レンズL2とレンズL3は接合された第1接合レンズL21である。レンズL4とレンズL5は接合された第2接合レンズL22である。レンズL9とレンズL10は接合された第3接合レンズL23である。レンズL11とレンズL12とは接合された第4接合レンズL24である。 As shown in FIG. 26, the projection optical system 3E of this example includes a first optical system 31 and a second optical system 32 in this order from the reduction side to the enlargement side. The first optical system 31 is a refraction optical system including a plurality of lenses L1 to L14 and a deflection element 50. As shown in FIG. 27, the first optical system 31 has a cross dichroic prism 19 and 14 lenses L1 to L14. The lens L2 and the lens L3 are first bonded lenses L21 that are joined. The lens L4 and the lens L5 are a bonded second bonded lens L22. The lens L9 and the lens L10 are a bonded third junction lens L23. The lens L11 and the lens L12 are a fourth bonded lens L24 that is bonded.

偏向素子50は、平面ミラーである。図27に示すように、偏向素子50は、第1光学系31において隣り合うレンズの間に設けられた複数の空気間隔のうち軸上面間距離が最も広い第1空気間隔G1に配置される。第1空気間隔G1は、レンズL10とレンズL11との間、すなわち、第3接合レンズL23と第4接合レンズL24との間である。偏向素子50は、第1空気間隔G1に配置されて、第1光学系31の第1光軸N1を折り曲げる。第1光学系31において、偏向素子50の縮小側に位置する第1部51は、レンズL1〜L10からなる。第1光学系31において、偏向素子50の拡大側に位置する第2部52は、レンズL11〜L14からなる。 The deflection element 50 is a plane mirror. As shown in FIG. 27, the deflection element 50 is arranged in the first air gap G1 having the widest distance between the upper surfaces of the shafts among the plurality of air gaps provided between the adjacent lenses in the first optical system 31. The first air gap G1 is between the lens L10 and the lens L11, that is, between the third junction lens L23 and the fourth junction lens L24. The deflection element 50 is arranged at the first air gap G1 and bends the first optical axis N1 of the first optical system 31. In the first optical system 31, the first portion 51 located on the reduction side of the deflection element 50 includes lenses L1 to L10. In the first optical system 31, the second portion 52 located on the enlargement side of the deflection element 50 includes lenses L11 to L14.

偏向素子50の配置により、第1部51の光軸である第1光軸部分M1と、第2部52の光軸である第2光軸部分M2とは、交差している。本例において、第1光軸部分M1と第2光軸部分M2とが交差する角度は90°である。第1光軸部分M1はX軸方向に延びており、第2光軸部分M2はY軸方向に延びている。偏向素子50は、第1部51からX軸方向に射出される光束を上方Y1に90°折り曲げている。 Due to the arrangement of the deflection element 50, the first optical axis portion M1 which is the optical axis of the first part 51 and the second optical axis portion M2 which is the optical axis of the second part 52 intersect. In this example, the angle at which the first optical axis portion M1 and the second optical axis portion M2 intersect is 90 °. The first optical axis portion M1 extends in the X-axis direction, and the second optical axis portion M2 extends in the Y-axis direction. The deflection element 50 bends the light flux emitted from the first portion 51 in the X-axis direction by 90 ° upward in Y1.

ここで、第1部51は、正のパワーを備える。第2部52は、負のパワーを備える。また、第1光学系31は、全体として、正のパワーを備える。これにより、第1光学系31と第2光学系32の間において、主光線同士の間隔が第2光学系32に接近するのに伴って狭くなる。 Here, the first part 51 has a positive power. Part 2 52 comprises negative power. Further, the first optical system 31 has positive power as a whole. As a result, the distance between the main rays becomes narrower as the distance between the main rays approaches the second optical system 32 between the first optical system 31 and the second optical system 32.

光学素子33は、縮小側から拡大側に向かって順に、第1透過面34、第1反射面35、第2反射面36、および第2透過面37を有する。第1透過面34は、縮小側に突出する凸形状を備える。第1反射面35は、平面である。第2反射面36は、凹面形状である。第2透過面27は、拡大側に突出する凸形状を備える。 The optical element 33 has a first transmission surface 34, a first reflection surface 35, a second reflection surface 36, and a second transmission surface 37 in this order from the reduction side to the enlargement side. The first transmission surface 34 has a convex shape that protrudes toward the reduction side. The first reflecting surface 35 is a flat surface. The second reflecting surface 36 has a concave shape. The second transmission surface 27 has a convex shape that protrudes toward the enlarged side.

第1透過面34には、第1光学系31から上方Y1に射出された光束が入射する。第1反射面35は、第1反射面35は、第1透過面34を通過した光束を、スクリーンSから離間する第2方向Z2に90°屈曲させる。第1反射面35で反射された光束は、第2反射面36により、第1方向Z1に向かって上方Y1に反射される。第2反射面36により反射されて第2透過面37を通過する光束は、光学素子33から第1方向Z1に向かって上方Y1に射出されてスクリーンSに到達する。 A light flux emitted from the first optical system 31 upward Y1 is incident on the first transmission surface 34. The first reflecting surface 35 bends the light flux passing through the first transmitting surface 34 by 90 ° in the second direction Z2 away from the screen S. The light flux reflected by the first reflecting surface 35 is reflected upward Y1 toward the first direction Z1 by the second reflecting surface 36. The luminous flux reflected by the second reflecting surface 36 and passing through the second transmitting surface 37 is emitted upward Y1 from the optical element 33 toward the first direction Z1 and reaches the screen S.

ここで、図28に示すように、投写光学系3Eでは、拡大側結像面と縮小側結像面は、交差する。すなわち、液晶パネル18が投写画像を形成する拡大側縮像面は、YZ平面に沿っている。液晶パネル18の長手方向、すなわち、投写画像の幅方向W1は、Y軸方向に延びる。液晶パネル18の短手方向、すなわち、投写画像の高さ方向H1は、Z軸方向に延びる。最終像が形成されるスクリーンSは、XY平面に沿っている。スクリーンSの長手方向、すなわち、最終像の幅方向W2は、X軸方向に延びる。スクリーンSの短手方向、すなわち、最終像の高さ方向H2は、Y軸方向に延びる。 Here, as shown in FIG. 28, in the projection optical system 3E, the enlargement side image plane and the reduction side image plane intersect. That is, the enlarged side reduced image plane on which the liquid crystal panel 18 forms the projected image is along the YZ plane. The longitudinal direction of the liquid crystal panel 18, that is, the width direction W1 of the projected image extends in the Y-axis direction. The lateral direction of the liquid crystal panel 18, that is, the height direction H1 of the projected image extends in the Z-axis direction. The screen S on which the final image is formed is along the XY plane. The longitudinal direction of the screen S, that is, the width direction W2 of the final image extends in the X-axis direction. The lateral direction of the screen S, that is, the height direction H2 of the final image extends in the Y-axis direction.

(レンズデータ)
投写光学系3Eのレンズデータは以下のとおりである。
面番号 名称 r d nd vd モード Y
物体面 18 0 8.5 屈折
1 19 0 35.95 1.51633 64.14 屈折 12.573
2 0 5 屈折 14.999
3 L01 29.33178 10.078656 1.442044 86.63 屈折 16
4 -46.7571 0.1 屈折 15.852
5 L02 148.79233 7.071831 1.772054 47.71 屈折 14.902
6 L03 -26.54503 6.108227 2.0196 20.783 屈折 14.521
7 -95.30317 0.1 屈折 13.827
8 L04 57.12601 5.870101 1.494958 52.92 屈折 12.989
9 L05 -24.31043 1 2.0508 26.942 屈折 12.77
10 -887.31514 0.2 屈折 12.691
11 L06 37.22942 2.436591 1.986125 16.48 屈折 12.565
12 155.01669 2.483493 屈折 12.414
13 L07 -45.82387 8.6095 1.526239 38.78 屈折 12.314
14 -32.53128 9.5 屈折 11.559
絞り面 0 0.1 屈折 7.5
16 L08 -323.72495 2 2.0508 26.942 屈折 7.5
17 42.89214 1.15812 屈折 7.578
18 L09 1757.31503 4.943349 1.840029 18.61 屈折 7.709
19 L10 -12.35292 2 2.0508 26.942 屈折 7.982
20 -48.32828 10.476179 屈折 8.812
21 51 0 -18 反射 21.055
22 L11 -45.45967 -15 1.686174 23.14 屈折 19
23 L12 29.191 -12.671948 1.990031 16.9 屈折 19.076
24 3485.13836 -4.481986 屈折 21.906
*25 L13 -105.64407 -6 1.531131 55.75 屈折 22.487
*26 519.77235 -24.526951 屈折 23.721
*27 L14 78.70625 -6 1.531131 55.75 屈折 27.151
*28 -66.20602 -2.620232 屈折 30.053
*29 34 -57.65154 -47 1.509398 56.47 屈折 30.974
30 35 0 18 1.509398 56.47 反射 41.343
*31 36 -17.73917 -40 1.509398 56.47 反射 20.636
*32 37 60 -286 屈折 37.407
像面 S 0 0 屈折 1897.748
*25 L13 -105.64407 -6 1.531131 55.75 屈折 22.487
*26 519.77235 -24.526951 屈折 23.721
*27 L14 78.70625 -6 1.531131 55.75 屈折 27.151
*28 -66.20602 -2.620232 屈折 30.053
*29 34 -57.65154 -47 1.509398 56.47 屈折 30.974
30 35 0 18 1.509398 56.47 反射 41.343
*31 36 -17.73917 -40 1.509398 56.47 反射 20.636
*32 60 -286 屈折 37.407
像面 S 0 0 屈折 1897.748
(Lens data)
The lens data of the projection optical system 3E is as follows.
Surface number Name rd nd vd Mode Y
Object surface 18 0 8.5 Refraction
1 19 0 35.95 1.51633 64.14 Refraction 12.573
2 0 5 Refraction 14.999
3 L01 29.33178 10.078656 1.442044 86.63 Refraction 16
4 -46.7571 0.1 Refraction 15.852
5 L02 148.79233 7.071831 1.772054 47.71 Refraction 14.902
6 L03 -26.54503 6.108227 2.0196 20.783 Refraction 14.521
7 -95.30317 0.1 Refraction 13.827
8 L04 57.12601 5.870101 1.494958 52.92 Refraction 12.989
9 L05 -24.31043 1 2.0508 26.942 Refraction 12.77
10 -887.31514 0.2 Refraction 12.691
11 L06 37.22942 2.436591 1.986125 16.48 Refraction 12.565
12 155.01669 2.483493 Refraction 12.414
13 L07 -45.82387 8.6095 1.526239 38.78 Refraction 12.314
14 -32.53128 9.5 Refraction 11.559
Aperture surface 0 0.1 Refraction 7.5
16 L08 -323.72495 2 2.0508 26.942 Refraction 7.5
17 42.89214 1.15812 Refraction 7.578
18 L09 1757.31503 4.943349 1.840029 18.61 Refraction 7.709
19 L10 -12.35292 2 2.0508 26.942 Refraction 7.982
20 -48.32828 10.476179 Refraction 8.812
21 51 0 -18 Reflection 21.055
22 L11 -45.45967 -15 1.686174 23.14 Refraction 19
23 L12 29.191 -12.671948 1.990031 16.9 Refraction 19.076
24 3485.13836 -4.481986 Refraction 21.906
* 25 L13 -105.64407 -6 1.531131 55.75 Refraction 22.487
* 26 519.77235 -24.526951 Refraction 23.721
* 27 L14 78.70625 -6 1.531131 55.75 Refraction 27.151
* 28 -66.20602 -2.620232 Refraction 30.053
* 29 34 -57.65154 -47 1.509398 56.47 Refraction 30.974
30 35 0 18 1.509398 56.47 Reflection 41.343
* 31 36 -17.73917 -40 1.509398 56.47 Reflection 20.636
* 32 37 60 -286 Refraction 37.407
Image plane S 0 0 Refraction 1897.748
* 25 L13 -105.64407 -6 1.531131 55.75 Refraction 22.487
* 26 519.77235 -24.526951 Refraction 23.721
* 27 L14 78.70625 -6 1.531131 55.75 Refraction 27.151
* 28 -66.20602 -2.620232 Refraction 30.053
* 29 34 -57.65154 -47 1.509398 56.47 Refraction 30.974
30 35 0 18 1.509398 56.47 Reflection 41.343
* 31 36 -17.73917 -40 1.509398 56.47 Reflection 20.636
* 32 60 -286 Refraction 37.407
Image plane S 0 0 Refraction 1897.748

面番号21は、偏向素子50の反射面である。面番号21ディセンタ&ベンドはβ=45である。面番号30、すなわち第1反射面35のディセンタ&ベンドはα=45である。各非球面の非球面係数は実施例1と同一である。すなわち、面番号25〜29、および面番号31、32の非球面係数は、実施例1の面番号24〜28、および面番号30、31の非球面係数と同一である。 The surface number 21 is a reflective surface of the deflection element 50. The surface number 21 decenter & bend is β = 45. The surface number 30, that is, the decenter & bend of the first reflecting surface 35 is α = 45. The aspherical coefficient of each aspherical surface is the same as that of the first embodiment. That is, the aspherical coefficients of the surface numbers 25 to 29 and the surface numbers 31 and 32 are the same as the aspherical coefficients of the surface numbers 24 to 28 and the surface numbers 30 and 31 of the first embodiment.

また、レンズデータから分かるように、第2部52の全長である第2長さR2は、第1部51の全長である第1長さR1よりも短い。第1長さR1、および第2長さR2は、実施例3と同一である。 Further, as can be seen from the lens data, the second length R2, which is the total length of the second part 52, is shorter than the first length R1 which is the total length of the first part 51. The first length R1 and the second length R2 are the same as those in the third embodiment.

(作用効果)
本例の投写光学3E系は、実施例3の投写光学系Cと同様の作用効果を得ることができる。
(Action effect)
The projection optical 3E system of this example can obtain the same effects as the projection optical system C of the third embodiment.

また、本例では、X軸方向に延びる第1光学系31の第1光軸N1を、上方Y1に折り曲げる偏向素子50が配置されている。これにより、第1光学系31は、Y軸方向に延びる第2部52と、X軸方向に延びる第1部51とを備える。従って、本例の投写光学系3Eは、実施例1の投写光学系3Aと比較して、X軸方向では大きくなるが、Y軸方向において小型化できる。 Further, in this example, a deflection element 50 that bends the first optical axis N1 of the first optical system 31 extending in the X-axis direction upward Y1 is arranged. As a result, the first optical system 31 includes a second portion 52 extending in the Y-axis direction and a first portion 51 extending in the X-axis direction. Therefore, the projection optical system 3E of this example is larger in the X-axis direction than the projection optical system 3A of the first embodiment, but can be miniaturized in the Y-axis direction.

また、本例では、液晶パネル18が投写画像を形成する拡大側縮像面は、YZ平面に沿っている。液晶パネル18の長手方向、すなわち、投写画像の幅方向W1は、Y軸方向に延びる。液晶パネル18の短手方向、すなわち、投写画像の高さ方向H1は、Z軸方向に延びる。ここで、プロジェクター1の画像形成部2は、液晶パネル18の長手方向に構成される場合がある。このような場合に、本例では、プロジェクター1を上方Y1から見た場合に、画像形成部2のフットプリントを、小さくすることができる。 Further, in this example, the enlarged side reduced image plane on which the liquid crystal panel 18 forms the projected image is along the YZ plane. The longitudinal direction of the liquid crystal panel 18, that is, the width direction W1 of the projected image extends in the Y-axis direction. The lateral direction of the liquid crystal panel 18, that is, the height direction H1 of the projected image extends in the Z-axis direction. Here, the image forming portion 2 of the projector 1 may be formed in the longitudinal direction of the liquid crystal panel 18. In such a case, in this example, the footprint of the image forming unit 2 can be reduced when the projector 1 is viewed from above Y1.

図29は投写光学系3Eの拡大側のMTFを示す図である。図30は、像高位置ごとの集光の様子を示すスポットダイアグラムである。図29、図30に示すように、投写光学系3Eは、高い解像度を有する。 FIG. 29 is a diagram showing an MTF on the enlarged side of the projection optical system 3E. FIG. 30 is a spot diagram showing the state of light collection for each image height position. As shown in FIGS. 29 and 30, the projection optical system 3E has a high resolution.

(実施例6)
図31は、実施例6の投写光学系3Fの全体を模式的に表す光線図である。図32は実施例6の投写光学系3Fの光線図である。図31、図32では、投写光学系3FをスクリーンSと垂直なZ軸方向から見ている。図31、図32では、第2光学系32を構成する光学素子33の輪郭を省略して示す。図33は、縮小側結像面から拡大側結像面に至る投写光学系3Fの光軸を模式的に示す説明図である。
(Example 6)
FIG. 31 is a ray diagram schematically showing the entire projection optical system 3F of the sixth embodiment. FIG. 32 is a ray diagram of the projection optical system 3F of the sixth embodiment. In FIGS. 31 and 32, the projection optical system 3F is viewed from the Z-axis direction perpendicular to the screen S. In FIGS. 31 and 32, the contours of the optical elements 33 constituting the second optical system 32 are omitted. FIG. 33 is an explanatory diagram schematically showing the optical axis of the projection optical system 3F from the reduction side image plane to the enlargement side image plane.

本例の投写光学系3Fは、実施例2の投写光学系3Bの第1光学系31の途中に第1光軸N1を屈折させる偏向素子50を配置したものである。また、偏向素子50により第1光軸N1を屈折させる屈折方向を、実施例4の投写光学系3Dとは異なる方向としたものである。各レンズL1〜L14、および第2光学系32の光学素子33は、投写光学系3Bと同一である。 In the projection optical system 3F of this example, a deflection element 50 that refracts the first optical axis N1 is arranged in the middle of the first optical system 31 of the projection optical system 3B of the second embodiment. Further, the refraction direction in which the first optical axis N1 is refracted by the deflection element 50 is set to a direction different from that of the projection optical system 3D of the fourth embodiment. The optical elements 33 of the lenses L1 to L14 and the second optical system 32 are the same as those of the projection optical system 3B.

本例の投写光学系3Fは、図31に示すように、縮小側から拡大側に向かって順に、第1光学系31、および第2光学系32からなる。第1光学系31は、複数枚のレンズL1〜L14と、偏向素子50と、を備える屈折光学系である。図32に示すように、第1光学系31は、クロスダイクロイックプリズム19と、14枚のレンズL1〜L14を有する。レンズL2とレンズL3は接合された第1接合レンズL21である。レンズL4とレンズL5は接合された第2接合レンズL22である。レンズL9とレンズL10は接合された第3接合レンズL23である。レンズL11とレンズL12とは接合された第4接合レンズL24である。 As shown in FIG. 31, the projection optical system 3F of this example includes a first optical system 31 and a second optical system 32 in this order from the reduction side to the enlargement side. The first optical system 31 is a refraction optical system including a plurality of lenses L1 to L14 and a deflection element 50. As shown in FIG. 32, the first optical system 31 includes a cross dichroic prism 19 and 14 lenses L1 to L14. The lens L2 and the lens L3 are first bonded lenses L21 that are joined. The lens L4 and the lens L5 are a bonded second bonded lens L22. The lens L9 and the lens L10 are a bonded third junction lens L23. The lens L11 and the lens L12 are a fourth bonded lens L24 that is bonded.

偏向素子50は、平面ミラーである。図11、図12、図32に示すように、偏向素子50は、第1光学系31において隣り合うレンズの間に設けられた複数の空気間隔のうち軸上面間距離が最も広い第1空気間隔G2に配置される。第1空気間隔G2は、レンズL10とレンズL11との間、すなわち、第3接合レンズL23と第4接合レンズL24との間である。偏向素子50は、第1空気間隔G2に配置されて、第1光学系31の第1光軸N1を折り曲げる。第1光学系31において、偏向素子50の縮小側に位置する第1部51は、レンズL1〜L10からなる。第1光学系31において、偏向素子50の拡大側に位置する第2部52は、レンズL11〜L14からなる。 The deflection element 50 is a plane mirror. As shown in FIGS. 11, 12, and 32, the deflection element 50 has a first air spacing having the widest distance between the upper surfaces of the shafts among a plurality of air gaps provided between adjacent lenses in the first optical system 31. It is placed in G2. The first air gap G2 is between the lens L10 and the lens L11, that is, between the third junction lens L23 and the fourth junction lens L24. The deflection element 50 is arranged at the first air gap G2 and bends the first optical axis N1 of the first optical system 31. In the first optical system 31, the first portion 51 located on the reduction side of the deflection element 50 includes lenses L1 to L10. In the first optical system 31, the second portion 52 located on the enlargement side of the deflection element 50 includes lenses L11 to L14.

偏向素子50の配置により、第1部51の光軸である第1光軸部分M1と、第2部52の光軸である第2光軸部分M2とは、交差している。本例において、第1光軸部分M1と第2光軸部分M2とが交差する角度は90°である。第1光軸部分M1はY軸方向に延びており、第2光軸部分M2はX軸方向に延びている。偏向素子50は、第1部51から上方Y1に射出される光束をスクリーンSに沿ったX軸方向に90°折り曲げている。 Due to the arrangement of the deflection element 50, the first optical axis portion M1 which is the optical axis of the first part 51 and the second optical axis portion M2 which is the optical axis of the second part 52 intersect. In this example, the angle at which the first optical axis portion M1 and the second optical axis portion M2 intersect is 90 °. The first optical axis portion M1 extends in the Y-axis direction, and the second optical axis portion M2 extends in the X-axis direction. The deflection element 50 bends the light flux emitted from the first portion 51 upward Y1 by 90 ° in the X-axis direction along the screen S.

ここで、第1部51は、正のパワーを備える。第2部52は、負のパワーを備える。また、第1光学系31は、全体として、正のパワーを備える。これにより、第1光学系31と第2光学系32の間において、主光線同士の間隔が第2光学系32に接近するのに伴って狭くなる。 Here, the first part 51 has a positive power. Part 2 52 comprises negative power. Further, the first optical system 31 has positive power as a whole. As a result, the distance between the main rays becomes narrower as the distance between the main rays approaches the second optical system 32 between the first optical system 31 and the second optical system 32.

光学素子33は、縮小側から拡大側に向かって順に、第1透過面34、第1反射面35、第2反射面36、および第2透過面37を有する。第1透過面34は、縮小側に突出する凸形状を備える。第1反射面35は、平面である。第2反射面36は、凹面形状である。第2透過面27は、拡大側に突出する凸形状を備える。 The optical element 33 has a first transmission surface 34, a first reflection surface 35, a second reflection surface 36, and a second transmission surface 37 in this order from the reduction side to the enlargement side. The first transmission surface 34 has a convex shape that protrudes toward the reduction side. The first reflecting surface 35 is a flat surface. The second reflecting surface 36 has a concave shape. The second transmission surface 27 has a convex shape that protrudes toward the enlarged side.

第1透過面34には、第1光学系31からX軸方向に射出された光束が入射する。第1反射面35は、第1透過面34を通過した光束を、スクリーンSから離間する第2方向Z2に90°屈曲させる。第1反射面35で反射された光束は、第2反射面36により、第1方向Z1に向かって上方Y1に反射される。第2反射面36により反射されて第2透過面37を通過する光束は、光学素子33から第1方向Z1に向かって上方Y1に射出されてスクリーンSに到達する。 A light flux emitted from the first optical system 31 in the X-axis direction is incident on the first transmission surface 34. The first reflecting surface 35 bends the light flux passing through the first transmitting surface 34 by 90 ° in the second direction Z2 away from the screen S. The light flux reflected by the first reflecting surface 35 is reflected upward Y1 toward the first direction Z1 by the second reflecting surface 36. The luminous flux reflected by the second reflecting surface 36 and passing through the second transmitting surface 37 is emitted upward Y1 from the optical element 33 toward the first direction Z1 and reaches the screen S.

ここで、図33に示すように、投写光学系3Fでは、拡大側結像面と縮小側結像面は、交差する。すなわち、液晶パネル18が投写画像を形成する拡大側縮像面は、XZ平面に沿っている。液晶パネル18の長手方向、すなわち、投写画像の幅方向W1は、Z軸方向に延びる。液晶パネル18の短手方向、すなわち、投写画像の高さ方向H1は、X軸方向に延びる。最終像が形成されるスクリーンSは、XY平面に沿っている。スクリーンSの長手方向、すなわち、最終像の幅方向W2は、X軸方向に延びる。スクリーンSの短手方向、すなわち、最終像の高さ方向H2は、Y軸方向に延びる。 Here, as shown in FIG. 33, in the projection optical system 3F, the enlargement side image plane and the reduction side image plane intersect. That is, the enlarged side reduced image plane on which the liquid crystal panel 18 forms the projected image is along the XZ plane. The longitudinal direction of the liquid crystal panel 18, that is, the width direction W1 of the projected image extends in the Z-axis direction. The lateral direction of the liquid crystal panel 18, that is, the height direction H1 of the projected image extends in the X-axis direction. The screen S on which the final image is formed is along the XY plane. The longitudinal direction of the screen S, that is, the width direction W2 of the final image extends in the X-axis direction. The lateral direction of the screen S, that is, the height direction H2 of the final image extends in the Y-axis direction.

(レンズデータ)
投写光学系3Fのレンズデータは以下のとおりである。
面番号 名称 r d nd vd モード Y
物体面 18 0 8.5 屈折
1 19 0 35.95 1.51633 64.14 屈折 12.573
2 0 5 屈折 14.999
3 L01 29.33178 10.078656 1.442044 86.63 屈折 16
4 -46.7571 0.1 屈折 15.852
5 L02 148.79233 7.071831 1.772054 47.71 屈折 14.902
6 L03 -26.54503 6.108227 2.0196 20.783 屈折 14.521
7 -95.30317 0.1 屈折 13.827
8 L04 57.12601 5.870101 1.494958 52.92 屈折 12.989
9 L05 -24.31043 1 2.0508 26.942 屈折 12.77
10 -887.31514 0.2 屈折 12.691
11 L06 37.22942 2.436591 1.986125 16.48 屈折 12.565
12 155.01669 2.483493 屈折 12.414
13 L07 -45.82387 8.6095 1.526239 38.78 屈折 12.314
14 -32.53128 9.5 屈折 11.559
絞り面 0 0.1 屈折 7.5
16 L08 -323.72495 2 2.0508 26.942 屈折 7.5
17 42.89214 1.15812 屈折 7.578
18 L09 1757.31503 4.943349 1.840029 18.61 屈折 7.709
19 L10 -12.35292 2 2.0508 26.942 屈折 7.982
20 -48.32828 10.476179 屈折 8.812
21 51 0 -18 反射 13.186
22 L11 -45.45967 -15 1.686174 23.14 屈折 19
23 L12 29.191 -12.671948 1.990031 16.9 屈折 19.076
24 3485.13836 -4.481986 屈折 21.906
*25 L13 -105.64407 -6 1.531131 55.75 屈折 22.487
*26 519.77235 -24.526951 屈折 23.721
*27 L14 78.70625 -6 1.531131 55.75 屈折 27.151
*28 -66.20602 -2.620232 屈折 30.053
*29 34 -57.65154 -37 1.509398 56.47 屈折 30.974
30 35 0 28 1.509398 56.47 反射 41.343
*31 36 -17.73917 -40 1.509398 56.47 反射 20.636
*32 37 60 -286 屈折 37.407
像面 S 0 0 屈折 1897.748
(Lens data)
The lens data of the projection optical system 3F is as follows.
Surface number Name rd nd vd Mode Y
Object surface 18 0 8.5 Refraction
1 19 0 35.95 1.51633 64.14 Refraction 12.573
2 0 5 Refraction 14.999
3 L01 29.33178 10.078656 1.442044 86.63 Refraction 16
4 -46.7571 0.1 Refraction 15.852
5 L02 148.79233 7.071831 1.772054 47.71 Refraction 14.902
6 L03 -26.54503 6.108227 2.0196 20.783 Refraction 14.521
7 -95.30317 0.1 Refraction 13.827
8 L04 57.12601 5.870101 1.494958 52.92 Refraction 12.989
9 L05 -24.31043 1 2.0508 26.942 Refraction 12.77
10 -887.31514 0.2 Refraction 12.691
11 L06 37.22942 2.436591 1.986125 16.48 Refraction 12.565
12 155.01669 2.483493 Refraction 12.414
13 L07 -45.82387 8.6095 1.526239 38.78 Refraction 12.314
14 -32.53128 9.5 Refraction 11.559
Aperture surface 0 0.1 Refraction 7.5
16 L08 -323.72495 2 2.0508 26.942 Refraction 7.5
17 42.89214 1.15812 Refraction 7.578
18 L09 1757.31503 4.943349 1.840029 18.61 Refraction 7.709
19 L10 -12.35292 2 2.0508 26.942 Refraction 7.982
20 -48.32828 10.476179 Refraction 8.812
21 51 0 -18 Reflection 13.186
22 L11 -45.45967 -15 1.686174 23.14 Refraction 19
23 L12 29.191 -12.671948 1.990031 16.9 Refraction 19.076
24 3485.13836 -4.481986 Refraction 21.906
* 25 L13 -105.64407 -6 1.531131 55.75 Refraction 22.487
* 26 519.77235 -24.526951 Refraction 23.721
* 27 L14 78.70625 -6 1.531131 55.75 Refraction 27.151
* 28 -66.20602 -2.620232 Refraction 30.053
* 29 34 -57.65154 -37 1.509398 56.47 Refraction 30.974
30 35 0 28 1.509398 56.47 Reflection 41.343
* 31 36 -17.73917 -40 1.509398 56.47 Reflection 20.636
* 32 37 60 -286 Refraction 37.407
Image plane S 0 0 Refraction 1897.748

面番号21は、偏向素子50の反射面である。面番号21ディセンタ&ベンドはα=−45である。面番号30、すなわち第1反射面35のディセンタ&ベンドはα=45である。各非球面の非球面係数は実施例1と同一である。すなわち、面番号25〜29、および面番号31、32の非球面係数は、実施例1の面番号24〜28、および面番号30、31の非球面係数と同一である。 The surface number 21 is a reflective surface of the deflection element 50. The surface number 21 decenter & bend is α = -45. The surface number 30, that is, the decenter & bend of the first reflecting surface 35 is α = 45. The aspherical coefficient of each aspherical surface is the same as that of the first embodiment. That is, the aspherical coefficients of the surface numbers 25 to 29 and the surface numbers 31 and 32 are the same as the aspherical coefficients of the surface numbers 24 to 28 and the surface numbers 30 and 31 of the first embodiment.

また、レンズデータから分かるように、第2部52の全長である第2長さR2は、第1部51の全長である第1長さR1よりも短い。第1長さR1、および第2長さR2は、実施例3と同一である。 Further, as can be seen from the lens data, the second length R2, which is the total length of the second part 52, is shorter than the first length R1 which is the total length of the first part 51. The first length R1 and the second length R2 are the same as those in the third embodiment.

(作用効果)
本例の投写光学系3Fは、実施例4の投写光学系3Dと同様の作用効果を得ることができる。
(Action effect)
The projection optical system 3F of this example can obtain the same effects as the projection optical system 3D of the fourth embodiment.

また、本例では、X軸方向に延びる第1光学系31の第1光軸N1を、Y軸方向に折り曲げる偏向素子50が配置されている。これにより、第1光学系31は、X軸方向に延びる第2部52と、Y軸方向に延びる第1部51とを備える。従って、本例の投写光学系3Fは、実施例2の投写光学系3Bと比較して、X軸方向において小型化できる。 Further, in this example, a deflection element 50 that bends the first optical axis N1 of the first optical system 31 extending in the X-axis direction in the Y-axis direction is arranged. As a result, the first optical system 31 includes a second portion 52 extending in the X-axis direction and a first portion 51 extending in the Y-axis direction. Therefore, the projection optical system 3F of this example can be miniaturized in the X-axis direction as compared with the projection optical system 3B of the second embodiment.

図34は投写光学系3Fの拡大側のMTFを示す図である。図35は、像高位置ごとの集光の様子を示すスポットダイアグラムである。図34、図35に示すように、投写光学系3Fは、高い解像度を有する。 FIG. 34 is a diagram showing an MTF on the enlarged side of the projection optical system 3F. FIG. 35 is a spot diagram showing the state of light collection for each image height position. As shown in FIGS. 34 and 35, the projection optical system 3F has a high resolution.

1…プロジェクター、2…画像形成部、3,3A,3B,3C,3D,3E,3F…投写光学系、4…制御部、6…画像処理部、7…表示駆動部、10…光源、11…第1インテグレーターレンズ、12…第2インテグレーターレンズ、13…偏光変換素子、14…重畳レンズ、15…第1ダイクロイックミラー、16…反射ミラー、17B…フィールドレンズ、17G…フィールドレンズ、17R…フィールドレンズ、18,18B,18G,18R…液晶パネル、19…クロスダイクロイックプリズム、21…第2ダイクロイックミラー、22…リレーレンズ、23…反射ミラー、24…リレーレンズ、25…反射ミラー、31…第1光学系、32…第2光学系、33…光学素子、34…第1透過面、35…第1反射面、36…第2反射面、37…第2透過面、40…中間像、50…偏向素子、51…第1部、52…第2部、G1,G2…第1空気間隔、M1…第1光軸部分、M2…第2光軸部分、N1…第1光軸、N2…第2光軸、N2…第2光学系、R1…第1部の第1長さ、R2…第2部の第2長さ。 1 ... Projector, 2 ... Image forming unit, 3,3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F ... Projection optical system, 4 ... Control unit, 6 ... Image processing unit, 7 ... Display drive unit, 10 ... Light source, 11 ... 1st integrator lens, 12 ... 2nd integrator lens, 13 ... Polarization conversion element, 14 ... Superimposition lens, 15 ... 1st dichroic mirror, 16 ... Reflection mirror, 17B ... Field lens, 17G ... Field lens, 17R ... Field lens , 18,18B, 18G, 18R ... LCD panel, 19 ... Cross dichroic prism, 21 ... 2nd dichroic mirror, 22 ... Relay lens, 23 ... Reflective mirror, 24 ... Relay lens, 25 ... Reflective mirror, 31 ... 1st optics System, 32 ... 2nd optical system, 33 ... Optical element, 34 ... 1st transmission surface, 35 ... 1st reflection surface, 36 ... Second reflection surface, 37 ... Second transmission surface, 40 ... Intermediate image, 50 ... Deflection Elements, 51 ... 1st part, 52 ... 2nd part, G1, G2 ... 1st air spacing, M1 ... 1st optical axis part, M2 ... 2nd optical axis part, N1 ... 1st optical axis, N2 ... 2nd Optical axis, N2 ... 2nd optical system, R1 ... 1st length of the 1st part, R2 ... 2nd length of the 2nd part.

Claims (22)

縮小側から拡大側に向かって順に、第1光学系と、第2光学系と、を備える投写光学系において、
前記第2光学系は、前記縮小側から前記拡大側に向かって順に、第1透過面、第1反射面、第2反射面、および第2透過面を有する光学素子を備え、
前記第2反射面は、凹形状を備え、
前記第1光学系の第1光軸と前記第2反射面の第2光軸が交差していることを特徴とする投写光学系。
In a projection optical system including a first optical system and a second optical system in order from the reduction side to the enlargement side,
The second optical system includes an optical element having a first transmission surface, a first reflection surface, a second reflection surface, and a second transmission surface in this order from the reduction side to the expansion side.
The second reflective surface has a concave shape and has a concave shape.
A projection optical system characterized in that the first optical axis of the first optical system and the second optical axis of the second reflecting surface intersect.
前記第1透過面および前記第1反射面は、前記第1光軸に対して一方側に位置し、
前記第2反射面は、前記第1光軸に対して他方側に位置することを特徴とする請求項1に記載の投写光学系。
The first transmission surface and the first reflection surface are located on one side of the first optical axis.
The projection optical system according to claim 1, wherein the second reflecting surface is located on the opposite side of the first optical axis.
前記第1透過面、前記第1反射面、および前記第2反射面は、前記第2光軸に対して一方側に位置し、
前記第2透過面は、前記第2光軸に対して他方側に位置することを特徴とする請求項1または2に記載の投写光学系。
The first transmission surface, the first reflection surface, and the second reflection surface are located on one side with respect to the second optical axis.
The projection optical system according to claim 1 or 2, wherein the second transmission surface is located on the opposite side of the second optical axis.
前記第1透過面、前記第2反射面、および前記第2透過面は、それぞれ前記第2光軸を中心として回転対称な形状を備えることを特徴とする請求項1から3のうちのいずれか一項に記載の投写光学系。 Any one of claims 1 to 3, wherein the first transmitting surface, the second reflecting surface, and the second transmitting surface each have a shape that is rotationally symmetric with respect to the second optical axis. The projection optical system described in item 1. 前記第1反射面は、前記第1透過面を通過した光束を前記第1光軸と交差する方向に反射することを特徴とする請求項1から4のうちのいずれか一項に記載の投写光学系。 The projection according to any one of claims 1 to 4, wherein the first reflecting surface reflects a light flux passing through the first transmitting surface in a direction intersecting the first optical axis. Optical system. 前記第1反射面は、前記第1透過面を通過した光束を90°反射することを特徴とする請求項5に記載の投写光学系。 The projection optical system according to claim 5, wherein the first reflecting surface reflects a light flux passing through the first transmitting surface by 90 °. 前記第1光学系は、複数枚のレンズと、偏向素子と、を備えることを特徴とする請求項1から6のうちのいずれか一項に記載の投写光学系。 The projection optical system according to any one of claims 1 to 6, wherein the first optical system includes a plurality of lenses and a deflection element. 前記偏向素子は、前記第1光学系において隣り合う前記レンズの間に設けられた複数の空気間隔のうち、前記第1光軸上の軸上面間距離が最も広い空気間隔に配置され、
前記第1光学系は、前記偏向素子の前記縮小側に位置する第1部と、前記偏向素子の拡大側に位置する第2部と、を備えることを特徴とする請求項7に記載の投写光学系。
The deflection element is arranged at the air interval having the widest distance between the upper surfaces of the shafts on the first optical axis among a plurality of air intervals provided between the adjacent lenses in the first optical system.
The projection according to claim 7, wherein the first optical system includes a first portion of the deflection element located on the reduction side and a second portion of the deflection element located on the enlargement side of the deflection element. Optical system.
前記第1部は、正のパワーを備え、
前記第2部は、負のパワーを備えることを特徴とする請求項8に記載の投写光学系。
The first part has positive power and
The projection optical system according to claim 8, wherein the second part includes a negative power.
前記第2部の全長である第2長さは、前記第1部の全長である第1長さよりも短いことを特徴とする請求項8または9に記載の投写光学系。 The projection optical system according to claim 8 or 9, wherein the second length, which is the total length of the second part, is shorter than the first length, which is the total length of the first part. 前記偏向素子は、平面ミラーであることを特徴とする請求項8から10のうちのいずれか一項に記載の投写光学系。 The projection optical system according to any one of claims 8 to 10, wherein the deflection element is a plane mirror. 拡大側結像面に対して縮小側結像面が交差していることを特徴とする請求項1から11のうちのいずれか一項に記載の投写光学系。 The projection optical system according to any one of claims 1 to 11, wherein the reduction side image plane intersects the enlargement side image plane. 拡大側結像面に対して縮小側結像面が平行であることを特徴とする請求項8から12のうちのいずれか一項に記載の投写光学系。 The projection optical system according to any one of claims 8 to 12, wherein the reduction side image plane is parallel to the enlargement side image plane. 前記第2透過面は、前記拡大側に突出する凸形状であることを特徴とする請求項1から13のうちのいずれか一項に記載の投写光学系。 The projection optical system according to any one of claims 1 to 13, wherein the second transmission surface has a convex shape protruding toward the enlarged side. 前記第1透過面は、前記縮小側に突出する凸形状であることを特徴とする請求項1から14のうちのいずれか一項に記載の投写光学系。 The projection optical system according to any one of claims 1 to 14, wherein the first transmission surface has a convex shape protruding toward the reduction side. 前記第2反射面は、非球面であることを特徴とする請求項1から15のうちのいずれか一項に記載の投写光学系。 The projection optical system according to any one of claims 1 to 15, wherein the second reflecting surface is an aspherical surface. 前記第2透過面は、非球面であることを特徴とする請求項1から16のうちのいずれか一項に記載の投写光学系。 The projection optical system according to any one of claims 1 to 16, wherein the second transmission surface is an aspherical surface. 前記第1透過面は、非球面であることを特徴とする請求項1から17のうちのいずれか一項に記載の投写光学系。 The projection optical system according to any one of claims 1 to 17, wherein the first transmission surface is an aspherical surface. 前記第1反射面は、平面であることを特徴とする請求項1から18のうちのいずれか一項に記載の投写光学系。 The projection optical system according to any one of claims 1 to 18, wherein the first reflecting surface is a flat surface. 前記第1光学系と前記第2光学系の間では、主光線同士の間隔が前記第2光学系に接近するのに伴って狭くなることを特徴とする請求項1から19のうちのいずれか一項に記載の投写光学系。 Any of claims 1 to 19, wherein the distance between the main rays becomes narrower as the distance between the main rays approaches the second optical system between the first optical system and the second optical system. The projection optical system described in item 1. 前記第2反射面よりも縮小側に中間像が結像されることを特徴とする請求項1から20のうちのいずれか一項に記載の投写光学系。 The projection optical system according to any one of claims 1 to 20, wherein an intermediate image is formed on the reduced side of the second reflecting surface. 請求項1から21のうちのいずれか一項に記載の投写光学系と、
前記投写光学系の縮小側結像面に投写画像を形成する画像形成部と、
を有することを特徴とするプロジェクター。
The projection optical system according to any one of claims 1 to 21 and
An image forming unit that forms a projected image on the reduced image plane of the projection optical system,
A projector characterized by having.
JP2020009800A 2020-01-24 2020-01-24 Projection optical system and projector Active JP7120259B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020009800A JP7120259B2 (en) 2020-01-24 2020-01-24 Projection optical system and projector
US17/156,046 US11754916B2 (en) 2020-01-24 2021-01-22 Projection system and projector that have a shorter projection distance
CN202110088018.1A CN113176699B (en) 2020-01-24 2021-01-22 Projection optical system and projector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020009800A JP7120259B2 (en) 2020-01-24 2020-01-24 Projection optical system and projector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021117315A true JP2021117315A (en) 2021-08-10
JP7120259B2 JP7120259B2 (en) 2022-08-17

Family

ID=76921634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020009800A Active JP7120259B2 (en) 2020-01-24 2020-01-24 Projection optical system and projector

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11754916B2 (en)
JP (1) JP7120259B2 (en)
CN (1) CN113176699B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023281772A1 (en) * 2021-07-09 2023-01-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 Optical system, imaging device, optical contact sensor, and image-projecting device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1090603A (en) * 1996-09-18 1998-04-10 Olympus Optical Co Ltd Endscopic optical system
JPH11194267A (en) * 1998-01-07 1999-07-21 Olympus Optical Co Ltd Image-formation optical system
JP2010266577A (en) * 2009-05-13 2010-11-25 Canon Inc Optical system and optical equipment having the same
JP2011013469A (en) * 2009-07-02 2011-01-20 Canon Inc Optical system and optical apparatus including the same
JP2011053663A (en) * 2009-08-04 2011-03-17 Konica Minolta Opto Inc Optical system, image projection apparatus including the same and image pickup device

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09211330A (en) * 1996-01-29 1997-08-15 Canon Inc Reflection optical system
JP2000241705A (en) * 1999-02-23 2000-09-08 Minolta Co Ltd Video display optical system
JP3840031B2 (en) * 2000-03-09 2006-11-01 キヤノン株式会社 Projection optical system and projection display device using the same
JP2003075722A (en) * 2001-09-04 2003-03-12 Canon Inc Image pickup optical system and image input device
JP3631182B2 (en) * 2001-09-04 2005-03-23 キヤノン株式会社 Image projection device
JP2004061960A (en) * 2002-07-30 2004-02-26 Canon Inc Projection type picture display device and picture display system
JP2004061961A (en) * 2002-07-30 2004-02-26 Canon Inc Projection optical system, projection image display device, and image display system
JP2004077825A (en) * 2002-08-19 2004-03-11 Fuji Photo Optical Co Ltd Projection optical system and projection type picture display device using the same
JP4223936B2 (en) 2003-02-06 2009-02-12 株式会社リコー Projection optical system, enlargement projection optical system, enlargement projection apparatus, and image projection apparatus
JP4210314B2 (en) 2003-02-06 2009-01-14 株式会社リコー Projection optical system, enlargement projection optical system, enlargement projection apparatus, and image projection apparatus
JP4500497B2 (en) 2003-02-13 2010-07-14 株式会社リコー Image projection device
JP4266660B2 (en) * 2003-02-18 2009-05-20 キヤノン株式会社 Projection type display optical system and projection type image display device
US6989936B2 (en) * 2003-03-07 2006-01-24 Canon Kabushiki Kaisha Variable power optical system
JP4086686B2 (en) * 2003-03-18 2008-05-14 キヤノン株式会社 Projection optical system, projection-type image display device and image display system
US6798583B1 (en) * 2003-04-11 2004-09-28 Olympus Corporation Projection optical apparatus
JP4428947B2 (en) * 2003-06-30 2010-03-10 キヤノン株式会社 Imaging optics
US7385767B2 (en) * 2004-03-09 2008-06-10 Olympus Corporation Zoom optical system, and electronic equipment incorporating the same
JP4636808B2 (en) * 2004-03-31 2011-02-23 キヤノン株式会社 Image display device
US7114818B2 (en) * 2004-05-06 2006-10-03 Olympus Corporation Optical system, and electronic equipment that incorporates the same
JP2006003637A (en) * 2004-06-17 2006-01-05 Canon Inc Projection optical system and projection-type display device using the same
JP4890771B2 (en) 2005-02-28 2012-03-07 富士フイルム株式会社 Projection optical system and projection display device using the same
JP4921081B2 (en) * 2006-09-05 2012-04-18 キヤノン株式会社 Image display device
JP2012027113A (en) * 2010-07-21 2012-02-09 Ricoh Co Ltd Projective optical system and picture projecting device
JP2016206528A (en) * 2015-04-27 2016-12-08 キヤノン株式会社 Optical system and optical device using the same
JP6582728B2 (en) * 2015-08-21 2019-10-02 セイコーエプソン株式会社 Projection optical system and projector
JP2017156713A (en) 2016-03-04 2017-09-07 キヤノン株式会社 Image capturing device and projection device
JP6746328B2 (en) 2016-03-04 2020-08-26 キヤノン株式会社 Optical system, imaging apparatus and projection apparatus including the same
JP2017156712A (en) 2016-03-04 2017-09-07 キヤノン株式会社 Optical system, and imaging device and projection device including the same
FR3055980B1 (en) * 2016-09-15 2019-06-28 Valeo Vision OPTICAL SYSTEM FOR PIXELIZED LIGHT BEAM
JP6993251B2 (en) 2018-02-01 2022-01-13 リコーインダストリアルソリューションズ株式会社 Projection optical system and image display device
JP7234498B2 (en) * 2018-03-19 2023-03-08 株式会社リコー Projection optical system unit and projection optical device
CN110780434B (en) 2018-07-27 2022-04-05 精工爱普生株式会社 Projection optical system and projection type image display apparatus
JP2020024377A (en) 2018-07-27 2020-02-13 セイコーエプソン株式会社 Projection optical system and projection type image display device
JP7148334B2 (en) 2018-09-07 2022-10-05 リコーインダストリアルソリューションズ株式会社 Projection optical system and image projection device
JP7340789B2 (en) * 2019-05-29 2023-09-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 Optical system, image projection device and imaging device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1090603A (en) * 1996-09-18 1998-04-10 Olympus Optical Co Ltd Endscopic optical system
JPH11194267A (en) * 1998-01-07 1999-07-21 Olympus Optical Co Ltd Image-formation optical system
JP2010266577A (en) * 2009-05-13 2010-11-25 Canon Inc Optical system and optical equipment having the same
JP2011013469A (en) * 2009-07-02 2011-01-20 Canon Inc Optical system and optical apparatus including the same
JP2011053663A (en) * 2009-08-04 2011-03-17 Konica Minolta Opto Inc Optical system, image projection apparatus including the same and image pickup device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023281772A1 (en) * 2021-07-09 2023-01-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 Optical system, imaging device, optical contact sensor, and image-projecting device

Also Published As

Publication number Publication date
JP7120259B2 (en) 2022-08-17
CN113176699B (en) 2023-02-21
US11754916B2 (en) 2023-09-12
CN113176699A (en) 2021-07-27
US20210232034A1 (en) 2021-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110780435B (en) Projection optical system and projection type image display apparatus
CN110780434B (en) Projection optical system and projection type image display apparatus
WO2019012795A1 (en) Image display device and projection optical system
CN111638590B (en) Projection optical system, projection type image display device, and imaging device
CN111638589B (en) Projection optical system, projection type image display device, and imaging device
JP7127634B2 (en) Projection optics and projectors
CN111638591B (en) Projection optical system, projection type image display apparatus, imaging apparatus, and method for manufacturing optical element
JP7120259B2 (en) Projection optical system and projector
JP2021117317A (en) Projection optical system and projector
CN114114805B (en) Optical system, projector, and image pickup apparatus
JP7424072B2 (en) Projection optical system and projector
JP7342681B2 (en) Lens unit, projection optical system, and projector
JP7459523B2 (en) Projection optics and projector
JP7088217B2 (en) Projection optics and projector
JP7380246B2 (en) Projection optical system and projector
JP2021117279A (en) Projection optical system and projector
CN114114804B (en) Optical system, projector, and image pickup apparatus
JP2021117276A (en) Projection optical system and projector
JP2023084787A (en) Optical system and projector
JP2021089401A (en) Projection optical system and projector
JP2023084789A (en) Optical system and projector
JP2023084788A (en) Optical system and projector
CN118092055A (en) Projection optical system and projector
CN116466535A (en) Projection optical system and projector
CN116466536A (en) Projection optical system and projector

Legal Events

Date Code Title Description
RD07 Notification of extinguishment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427

Effective date: 20200827

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210219

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20210922

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20211104

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220420

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220705

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220718

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7120259

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150